نابودی هدفمند و روشن کردن سلول‌های تومور مغزی با پرتو ایکس

به نقل از نیو اطلس، اینطور شناخته شده است که پرتو ایکس به بافت‌های عمیق بدن نفوذ می‌کند، به همین دلیل است که برای ارائه رادیوتراپی سرطان استفاده می‌شود.

در حالی که رادیوتراپی از پرتوهای پرتو ایکس برای آسیب رساندن به دی‌ان‌ای سلول‌های تومور و کشتن آنها استفاده می‌کند، درمان فوتودینامیک از روش متفاوتی برای رسیدن به نتیجه مشابه استفاده می‌کند.

فوتون‌های موجود در پرتوهای لیزر برای برانگیختن مولکول‌های واکنش‌پذیر به نور به نام فوتوسنسیسایزر(photosensitizer)که در تومورها قرار دارند، استفاده می‌شود و باعث تولید رادیکال‌های آزاد نابودگر سرطان می‌شود.

هر دو روش درمانی دارای معایبی هستند. رادیوتراپی می‌تواند به سلول‌های سالم نزدیک تومور آسیب برساند و منجر به عوارض جانبی مانند حالت تهوع و ریزش مو شود و درمان فتودینامیک نمی‌تواند به تومورهای عمیق برسد.

اکنون محققان در یک مطالعه جدید که توسط دانشگاه فناوری نانیانگ سنگاپور(NTU) رهبری شد از ترکیبی از درمان‌های رادیویی و فتودینامیک، معروف به درمان رادیودینامیک برای هدف قرار دادن و تخریب سلول‌های تومور مغزی استفاده کردند.

این درمان متکی بر ترکیب جدیدی به نام «کاوشگر دینامیک رادیویی پس‌درخشش مولکولی» یا MRAP است که از مواد زیست‌شیمیایی و ید تشکیل شده است. ترکیباتی که معمولا در درمان رادیودینامیک استفاده می‌شوند، حاوی فلزات سنگین هستند که می‌توانند باعث آسیب سلولی شوند.

MRAPها حاوی فلزات سنگین نیستند. آنها مستقیماً به داخل تومور تزریق می‌شوند و با پرتو ایکس با دوز بسیار کمتر از مقدار مورد استفاده در رادیوتراپی موجود فعال می‌شوند. نکته مهم این است که آنها فقط در حضور آنزیم کاتپسینB (CatB) فعال می‌شوند که شناخته شده است که در سلول‌های سرطانی تنظیم می‌شود و در رشد و پیشرفت تومور نقش دارد. هنگامی که MRAPها فعال می‌شوند، یک درخشش فروسرخ ایجاد می‌کنند و رادیکال‌های آزاد نابود کننده سرطان را تولید می‌کنند.

محققان این درمان را بر روی مدل‌های موش مبتلا به سرطان مغز، به ‌ویژه گلیوبلاستوما که توموری است که با رشد سریع در انسان یکی از پایین‌ترین نرخ‌های بقا را در بین سرطان‌ها دارد، آزمایش کردند. تومورهای تزریق شده با MRAP با دوز پرتو ایکس معادل بیش از شش برابر کمتر از مقدار معمول مورد استفاده رایج قرار گرفتند.

پس از درمان، رشد تومورها متوقف شد و موش‌های تحت درمان دو برابر موش‌های درمان نشده زنده ماندند.

علاوه بر این، محققان دریافتند که MRAPها رادیکال‌های آزاد را در سلول‌های سالم تولید نمی‌کنند، بنابراین هیچ عارضه جانبی ایجاد نمی‌کنند. همچنین هیچ نشانه‌ای از آسیب بافتی یا کاهش وزن وجود نداشت و ترکیبات MRAP در نهایت از طریق ادرار و مدفوع دفع شدند.

پروفسور پو کانی از دانشکده شیمی، مهندسی شیمی و بیوتکنولوژی NTU سنگاپور و نویسنده ارشد و همکار این مطالعه گفت: ما از دوزهای بسیار پایین پرتو ایکس و MRAPهای کشنده سرطان استفاده کردیم. همچنین ترکیبات ضد سرطان فقط در تومور مغزی فعال بودند و نه سلول‌های سالم. بنابراین ما انتظار داریم روش درمانی ما ایمن‌تر و عوارض جانبی کمتری نسبت به روش‌های موجود داشته باشد.

محققان قبل از شروع آزمایشات انسانی به ارزیابی ایمنی و کارایی MRAPها در مدل‌های بالینی بزرگتر ادامه خواهند داد. آنها همچنین در حال کار بر روی بهبود توانایی MRAP برای هدف قرار دادن سلول‌های سرطانی و افزودن توانایی‌های تقویت کننده سیستم ایمنی برای کمک به بدن برای مقابله با عود سرطان هستند.

این مطالعه در مجله Nature Materials منتشر شده است.