نانوذرات مغناطیسی برای درمان هدفمند سرطان در آزمایش‌های موثر موفق شدند
به طور سنتی، پرتودرمانی، شیمی‌درمانی و جراحی از رایج‌ترین روش‌های حذف و تخریب سلول‌های سرطانی محسوب می‌شوند. بااین‌حال، این درمان‌ها به دلیل آسیب‌رسانی به سلول‌های سالم، اغلب با عوارض جانبی شدیدی همراه هستند. در حال حاضر، راهکارهای درمانی دقیق‌تر و هدفمندتری در حال گسترش هستند که تنها سلول‌های سرطانی را هدف قرار داده و در عین حال بافت‌های سالم را مصون می‌دارند.
ایجیرو میاکو (Eijiro Miyako) و تیم تحقیقاتی او در مؤسسه پیشرفته علوم و فناوری ژاپن (JAIST) پیشگمان این راهکارهای نوین در درمان سرطان هستند. تیم او پیش‌تر باکتری‌های هدف‌یاب تومور را توسعه داده بودند که سیستم ایمنی را برای مقابله با سلول‌های سرتانی تحریک می‌کردند. در پژوهشی که نتایج آن در ۳ مارس ۲۰۲۵ در مجله Small Science منتشر شد، پروفسور میاکو و همکارانش نانوذراتی را طراحی کردند که می‌توان آن‌ها را به صورت مغناطیسی به سمت سلول‌های سرطانی هدایت کرد و سپس با استفاده از لیزر، تومورها را نابود نمودند.
🔗 بیشتر بخوانید: ابداع دارویی نوین برای درمان نابینایی
این روش بر پایه درمان فوتوترمال استوار است؛ در آن نانوذراتی که قابلیت جذب نور و تبدیل آن به گرما دارند، به‌صورت انتخابی برای تخریب سلول‌های سرطانی به کار می‌روند. در هنگام تعرض به لیزر مادون قرمز نزدیک (NIR)، این نانوذرات گرما تولید کرده و تومور را از بین می‌برند. تیم تحقیقاتی از نانوهورن‌های کربنی زیست‌سازگار (CNHs) به عنوان عوامل فوتوترمال استفاده کرد. نانوهورن‌های کربنی، نanosاختارهای کروی مبتنی بر گرافن هستند که پیش‌تر در انتقال دارو و تصویربرداری زیستی کاربرد داشته‌اند. بااین‌حال، چالش اصلی در بهره‌گیری از CNHs، تجمع مؤثّر این نانوذرات در بافت‌های توموری است.
برای حل این مشکل، محققان CNHs را با افزودن مایع یونی مغناطیسی ۱-بوتیل-۳-متیل‌ایمیدازولیوم تتراکلروفریت ([Bmim][FeCl۴]) اصلاح نمودند. مایعات یونی خواص ضدسرطانی دارند و ویژگی مغناطیسی را به نانوذرات می‌بخشند، طوری که می‌توان آن‌ها را با یک آهنربای خارجی به سمت تومور راهنمایی کرد. بااین‌حال، CNHs به‌طبع در آب نامحلول هستند و [Bmim][FeCl۴] نیز خاصیت آب‌گریزی دارد که کاربرد آن در بدن را دشوار می‌سازد. برای بهبود پخش‌پذیری نانوذرات در محیط زیستی، پژوهشگران یک پوشش از پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) به آن‌ها اضافه کردند تا حلالیت و توزیع آن‌ها افزایش یابد. همچنین، رنگ فلورسنت ایندوسیانین گرین (ICG) به نانوذرات افزوده شد تا امکان ردیابی و پایش لحظه‌ای فراهم آید.
🔗 بیشتر بخوانید: تأثیر رژیم غذایی پرچرب و قندی بر عملکرد مغز و حافظه فضایی
پروفسور میاکو در این‌باره بیان داشت: «رویکرد نوآورانه این مطالعه در طراحی نانوکمپلکس، برای نخستین بار امکان بهره‌گیری از مایعات یونی مغناطیسی در درمان سرطان را فراهم می‌سازد. این پیشرفت چشم‌گیر می‌تواند مسیر جدیدی را در حوزه درمان‌های موثر سرطان گشاید.»
نانوذرات طراحی‌شده با اندازه ۱۲۰ نانومتر، بازده تبدیل فوتوترمال ۶۳ درصد داشتند که عملکردی برتر از بسیاری از عوامل فوتوترمال متداول را نشان می‌دهد. این میزان برای از بین بردن سلول‌های سرطانی کفایت می‌کرد. در آزمایش‌های آزمایشگاهی، این نانوذرات پس از قرارگیری در هم‌جواری سلول‌های کارسینوم کولون (Colon۲۶) استخراج‌شده از موش، تحت تابش لیزر NIR با طول موج ۸۰۸ نانومتر و توان ۰.۷ وات (~۳۵.۶ میلی‌وات بر میلی‌متر مربع) به مدت ۵ دقیقه، به‌صورت مؤثری باعث مرگ سلولی شدند. وقتی این نانوذرات به موش‌های دارای تومور Colon26 تزریق شدند، محققان توانستند آن‌ها را با یک آهنربا به سمت تومور هدایت کنند. نانوذرات تجمع‌یافته، دمای تومور را به ۵۶ درجه سانتی‌گراد رساندند، که برای از بین بردن سلول‌های سرطانی کافی بود.
🔗 بیشتر بخوانید: آزمایش داروی Teplizumab در بریتانیا_آینده
نتایج این آزمایشات امیدوارکننده بود: موش‌هایی که با نانوذرات هدایت‌شده مغناطیسی تحت درمان قرار گرفتند، پس از شش جلسه درمانی با لیزر، تومورهای آن‌ها به‌صورت کامل محو شد و هیچ بازگشتی در ۲۰ روز بعد مشاهده نشد. در مقابل، وقتی نانوذرات بدون هدایت مغناطیسی به کار رفتند، تومورها پس از توقف تابش لیزر مجدداً رشد کردند، که نشان‌دهنده ناکافی بودن تجمع نانوذرات برای از بین بردن کامل سلول‌های سرطانی بود.
این روش نوآورانه سه مکانیسم قدرتمند را با هم ترکیب می‌کند: تخریب سلول‌های سرطانی بر پایه گرما، اثر ضدسرطانی مایع یونی در هدف‌یابی تومور و هدایت مغناطیسی. این رویکرد چندوجهی جایگزینی موثرتر برای درمان‌های سنتی محسوب می‌شود که معمولاً تنها بر یک مکانیسم استوار هستند. علاوه بر این، مطالعه حاضر نشان می‌دهد که مایعات یونی مغناطیسی پتانسیل بالایی در درمان سرطان دارند و می‌توانند مسیر جدیدی برای گسترش راهکارهای درمانی نوین باز کنند.
پروفسور میاکو در پایان افزود: «این نانوپلتفرم ساده اما بسیار موثر، که از چندین مکانیسم برای نابودی تومور بهره می‌برد، پتانسیل بالایی برای کاربردهای بالینی آینده در تشخیص و درمان سرطان دارد. بااین‌حال، آزمایش‌های ایمنی گسترده‌تر و توسعه یک سیستم لیزری آندوسکوپی کارآمد برای درمان تومورهای عمیق ضروری خواهد بود.»
به نقل از ستاد نانو، این دستاورد می‌تواند مسیر جدیدی برای درمان‌های دقیق و کم‌تهاجمی سرطان هموار سازد و امیدهای تازه‌ای را برای بیماران و محققان این حوزه به ارمغان آورد.