این سامانه با منفعت‌گیری از ویژگی‌های شیمیایی نانومواد مغناطیسی و گیرنده‌های اختصاصی اسیدفولیک طراحی شده و به‌گفتن یک عامل ترانوستیک، امکان درمان و تشخیص همزمان را فراهم می‌سازد. اهمیت این پژوهش در افزایش زیست‌دسترسی دارو، افت سمیت سیستمیک و بهبود کارایی درمانی ترکیبات طبیعی ضدسرطان نهفته است.

این گروه در مطالعه‌ای تازه موفق به طراحی یک نانوحامل چندعملکردی شده‌اند که بر پایه ترکیب ساختاری اسیدفولیک، Curcumin و نانوساختارهای گرافن اکسید مغناطیسی اصلاح‌شده با سیکلودکسترین ساخته شده و می‌تواند به‌گفتن یک عامل ترانوستیک در درمان سرطان مورد منفعت گیری قرار گیرد.

قسمت نانویی این پروژه بر طراحی و سنتز نانوذرات هیبریدی با قابلیت حمل داروی طبیعی کورکومین و مقصد‌گیری انتخابی سلول‌های توموری متمرکز بوده است. منفعت گیری از سیکلودکسترین در این ساختار جهت افزایش حلالیت و پایداری زیستی کورکومین شده و به بهبود زیست‌دسترسی آن پشتیبانی کرده است. این چنین اتصال اسیدفولیک به سطح نانوحامل نقش کلیدی در افزایش هدفمندی سامانه دارورسانی ایفا می‌کند، چون گیرنده‌های فولات در تعداد بسیاری از تومورهای جامد از جمله سلول‌های سرطان پروستات به‌طور بیش‌گفتن‌شده وجود دارند.

در این طراحی، نانوذرات گرافن اکسید مغناطیسی به‌گفتن هسته ساختاری سامانه به کار رفته‌اند. ویژگی مغناطیسی این ساختار امکان منفعت گیری از آن را به‌گفتن عامل کنتراست منفی در تصویربرداری تشدید مغناطیسی فراهم می‌کند و از این منظر سامانه گسترش‌یافته علاوه بر کاربرد درمانی، نقش تشخیصی نیز دارد.

مطالعات آزمایشگاهی روی رده‌های سلولی LNCaP و PC۳ انجام شده است. رده سلولی LNCaP یک مدل وابسته به آندروژن محسوب می‌شود، در حالی که PC۳ به‌گفتن مدل سلول سرطانی جدا گانه از آندروژن در تحقیقات سرطان پروستات مورد منفعت گیری قرار می‌گیرد. نتایج نشان داده است که نانوحامل طراحی‌شده تاثییر مهاری وابسته به غلظت بر تکثیر سلول‌ها تشکیل می‌کند و با القای استرس اکسیداتیو داخل‌سلولی، مسیرهای مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلولی را فعال می‌سازد.

یکی از مکانیسم‌های مهم کارکرد این سامانه، افزایش تشکیل گونه‌های فعال اکسیژن در محیط داخل سلولی گفتن شده است. افزایش سطح رادیکال‌های آزاد جهت صدمه اکسیداتیو به ساختارهای حیاتی سلول‌های سرطانی شده و روال آپوپتوز را تسریع می‌کند. در سطح مولکولی، پژوهشگران افزایش گفتن ژن پیش‌اپوپتوتیک Bax و افت گفتن ژن ضدآپاپتوز Bcl۲ را مشاهده کرده‌اند که نشان‌دهنده فعال شدن مسیرهای مرگ سلولی برنامه‌ریزی‌شده است.

از دیگر ویژگی‌های مهم این نانوحامل، کارکرد تصویربرداری آن است. بازدید خاصیت رلکسومتری نشان داده است که نانوذرات سنتز شده می‌توانند به‌گفتن عامل کنتراست منفی در تصاویر تشدید مغناطیسی مورد منفعت گیری قرار گیرند. این ویژگی امکان پایش غیرتهاجمی توزیع نانوحامل در بدن و برسی جواب درمانی را فراهم می‌کند و از منظر پزشکی دقیق، یک مزیت راهبردی محسوب می‌شود.

نانوحامل طراحی‌شده دارای تاثییر وابسته به غلظت بر افت زیست‌پذیری سلول‌های سرطانی بوده است. مطالعات سمیت سلولی نشان داده است که با افزایش غلظت سامانه Folic acid-curcumin@β-CD-MGO، مقدار بقای سلول‌ها افت یافته و کارایی ضدتوموری افزایش می‌یابد. این اتفاق مشخص می کند که دارورسانی موثر توانسته است تجمع دارو در محیط توموری را افزایش دهد و از صدمه به سلول‌های سالم تا حدی جلوگیری کند.

طراحی این ساختار نانویی بر پایه حساسیت سلول‌های توموری به افتفولات انجام شده است. تعداد بسیاری از سلول‌های سرطانی گیرنده‌های فولات را در سطح خود بیش‌گفتن می‌کنند و همین ویژگی به‌گفتن یک نقطه مقصد در دارورسانی هوشمند مورد منفعت گیری قرار گرفته است. اتصال اسیدفولیک به سطح نانوحامل علتافزایش جذب سلولی و ترقی کارایی ضدسرطانی کورکومین شده است.

از منظر ساختاری، اندازه مناسب نانوذرات سنتز شده نیز یکی از عوامل مهم در کارکرد زیستی سامانه محسوب می‌شود. اندازه ذرات در محدوده‌ای تنظیم شده که امکان عبور مؤثر از محیط زیستی و نفوذ به بافت توموری را فراهم کند و در عین حال گمان تجمع ناخواسته در بافت‌های سالم را افت دهد.

پژوهشگران این چنین پافشاری کرده‌اند که این سامانه نانویی می‌تواند به‌گفتن یک عامل ترانوستیک نسل تازه نقل شود؛ چون به‌طور همزمان قابلیت درمان موثر و تصویربرداری تشخیصی را اراعه می‌دهد. ترکیب ویژگی‌های مغناطیسی، دارورسانی هوشمند و اثرات ضدتکثیری کورکومین، این ساختار را به گزینه‌ای امیدبخش برای گسترش راه حلهای درمانی کم‌تهاجمی در سرطان تبدیل کرده است.

با وجود نتایج امیدوارکننده، محققان اشاره کرده‌اند که برای منفعت گیری بالینی از این فناوری، انجام مطالعات زیاد تر در عرصه ایمنی زیستی طویل مدت، فارماکوکینتیک دقیق و آزمون‌های پیش‌بالینی گسترده الزامی است. به باور آنان، گسترش نانوداروهای ترانوستیک می‌تواند مسیر درمان سرطان را به سمت پزشکی دقیق و شخصی‌سازی‌شده سوق دهد و کیفیت زندگی بیماران را بهبود بخشد.

به نقل از ستاد نانو، نتایج این پروژه در قالب مقاله ای با گفتن Curcumin loaded β-cyclodextrin-magnetic graphene oxide nanoparticles decorated with folic acid receptors as a new theranostic agent to improve prostate cancer treatment انتشار شده است.