سرطان توسط حباب‌های نامرئی از یک اندام به اندام دیگر منتقل می‌شود و فهمیدن این مطلب‌رسان‌های میکروسکوپی می‌تواند مبارزه با متاستاز سرطان را تحول دهد.

جلوگیری از گسترش سرطان در سراسر بدن، مقصد «واهه نرگیزیان»( Vahé Nerguizian)، استاد دانشگاه فناوری برتر (ÉTS) و تیمش در قسمت مهندسی برق این دانشگاه است.

نرگیزیان می‌گوید: ما با همکاری پروفسور جولیا بورنیه(Julia Burnier) و متخصصان زیست‌شناسی در مؤسسه تحقیقاتی مرکز بهداشت دانشگاه مک‌گیل(McGill) در تلاشیم تا بفهمیم که چطور سرطان‌ها به متاستاز تبدیل خواهد شد. به عبارت دیگر، چطور به اندام‌های دیگر دعوا می‌کنند.

او گفت: نزدیک به هشت سال است که تیم من نانوذرات لیپیدی را مطالعه می‌کند که اندازه آنها به سختی ۱۰۰ نانومتر است و با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند. اولین ماموریت ما فهمیدن مسیر متاستاز است، سپس تلاش می‌کنیم راه حلهای مختلفی را برای تزریق داروها به بدن تعیین کنیم.

نانوذرات لیپیدی همانند لیپوزوم‌ها با رویکردهای مرسوم برای درمان سرطان متفاوت می باشند، چون آنها داروها را مستقیماً به سلول‌های تومور می‌رسانند. این کار اثربخشی آنها را افزایش داده و سمیت را در قیاس با شیمی‌درمانی مرسوم افت می‌دهد.

محققان نشان داده‌اند که لیپوزوم‌ها تومورها را به طور مؤثرتری مقصد قرار خواهند داد و عوارض جانبی را افت خواهند داد، در حالی که دیگران مشاهده کرده‌اند که این نانوداروها نفوذ و اختصاصیت درمان را به اختصاصی در رابطه متاستاز، بهبود می‌بخشند.

این نتایج قبول می‌کند که نانوداروها می‌توانند درمان‌های سرطان را هدفمندتر، مؤثرتر و تحمل‌پذیری آنها را بهبود بخشند.

ذرات ریز مسئول گسترش سرطان

هر سلول در بدن ما، چه سالم و چه سرطانی، ذرات ریزی به نام وزیکول‌های خارج سلولی آزاد می‌کند. این حباب‌های کوچک که از لیپیدها و پروتئین‌ها ساخته شده‌اند، اطلاعات ژنتیکی را نیز حمل می‌کنند.

هنگامی که یک سلول سرطانی وزیکول‌های خود را به جریان خون آزاد می‌کند و آنها به یک سلول سالم منتقل خواهد شد، می‌توانند DNA آن را تحول داده و آن را به یک سلول سرطانی تبدیل کنند. اینگونه است که سرطان به اندام‌های دیگر همانند کبد گسترش می‌یابد. این مکانیسم مبنا متاستاز است.

مشکل این است که استخراج و مطالعه این وزیکول‌های طبیعی، یک فرآیند طویل و دشوار است. محققان برای شدت بخشیدن به تحقیقاتشان، با منفعت گیری از دستگاه‌های کوچکی به نام میکرومیکسر(micromixer)، کپی‌های مصنوعی به نام لیپوزوم تشکیل می‌کنند.

محققان با مخلوط کردن محلول‌های گوناگون (لیپیدها، پروتئین‌ها، آب و اتانول)، ذراتی را تشکیل می‌کنند که همانند وزیکول‌های طبیعی می باشند. چالش بعدی این است که بفهمیم کدام لیپیدها و پروتئین‌ها در وزیکول‌های خارج سلولی وجود دارند تا لیپوزوم‌ها تشکیل شوند. سپس این لیپوزوم‌ها را به سلول‌های سرطانی کبد تزریق می‌کنیم تا ببینیم چطور عکس العمل نشان خواهند داد. هرچه سلول‌ها زیاد تر این ذرات را نگه داری کنند، زیاد تر ثابت می‌شود که کپی‌ها حقیقت را به خوبی پیروی می‌کنند.

در یک آزمایش رایج، لیپوزوم‌ها با پارامترهای دقیقی ساخته خواهد شد تا اندازه و بار وزیکول‌های خارج سلولی را بازتولید کنند. این چنین با رنگ‌آمیزی آنها با یک نشانگر فلورسنت قابل مشاهده خواهد شد.

سپس این لیپوزوم‌ها با سلول‌های سرطانی رشد یافته در آزمایشگاه انکوبه خواهد شد. این کار امکان فیلمبرداری و اندازه‌گیری، در لحظه و بدون تشکیل اختلال در سلول‌ها، نحوه و شدت جذب و گفتن لیپوزوم‌ها توسط سلول‌های سرطانی را فراهم می‌کند.

نتایج محققان مشخص می کند که هرچه لیپوزوم‌ها از نظر اندازه و بار به وزیکول‌های طبیعی شباهت بیشتری داشته باشند، جذب آنها مؤثرتر است. این به آنها امکان می‌دهد که ببینند چطور ترکیب شیمیایی و فیزیکی آنها بر نحوه جذب آنها توسط سلول‌ها و نقش احتمالی آنها در گسترش تومور تأثیر می‌گذارد.

مشاهده حرکت لیپوزوم‌ها

مقصد ما فهمیدن چگونگی انتقال این وزیکول‌های خارج سلولی به سلول‌های کبدی برای تشکیل متاستاز است. چالش مهم این است که مطمعن حاصل کنیم که این لیپوزوم‌ها می‌توانند واقعاً حرکت وزیکول‌های خارج سلولی را پیروی کنند.

محققان می‌گویند ما اکنون به نرخ کارایی ۵۰ درصدی برای کپسوله‌سازی پروتئین دست یافته‌ایم و مقصد ما افزایش این مقدار به ۹۰ درصد است. این چنین امیدواریم این کار ما را قادر سازد تا نحوه راه اندازی متاستازها را توضیح دهیم تا بتوانیم آنها را مسدود کنیم.

بعد از اصلاح این تکنیک، تیم تحقیقاتی آزمایش‌هایی را روی موش‌ها انجام خواهد داد.

در دراز زمان، این کار می‌تواند با جلوگیری از راه اندازی متاستاز و افزایش شانس بقای آنها برای تعداد بسیاری از بیماران یک تغییردهنده بازی باشد و مقصد محققان فهمیدن و مسدود کردن متاستازهاست.

پیش به سوی درمان‌های تازه

این تیم تحقیقاتی نه تنها به جستوجو فهمیدن این فرآیند است، بلکه به جستوجو گسترش سلاح‌های تازه علیه سرطان نیز می‌باشد. ایده این است که از این لیپوزوم‌ها به گفتن شاتل‌های کوچکی منفعت گیری شود که می‌توانند داروها را مستقیماً به سلول‌های سرطانی منتقل کنند.

قطر لیپوزوم‌ها بسته به اندام سرطانی که قرار است درمان شود، متفاوت است. به این علت، توصیف و فهمیدن صحیح خواص این لیپوزوم‌ها زیاد مهم است. به گفتن مثال، محققان اکنون در حال آزمایش کپسوله‌سازی زردچوبه می باشند که به علت خواص ضد سرطانی مورد مطالعه قرار گرفته است. محققان نیز همین کار را انجام خواهند داد تا مشاهده کنند که سلول‌های سرطانی چطور به این لیپوزوم‌ها عکس العمل نشان خواهند داد.

فکر می‌شود که زردچوبه و به طور خاص کورکومین(curcumin) حاضر در آن، با افت رشد سلول‌های تومور و افزایش تخریب آنها توسط بدن به مبارزه با سرطان پشتیبانی می‌کند.

تعداد بسیاری از مطالعات، اثرات ضد التهابی و آنتی‌اکسیدانی زردچوبه را قبول کرده‌اند که می‌تواند کارکرد درمان‌های سرطان را افزایش دهد. محققان با کپسوله کردن زردچوبه در لیپوزوم‌ها، توانایی آن را برای رسیدن و مقصد قرار دادن سلول‌های بیمار بهبود می‌بخشند.

علاوه بر این مولکول، مولکول‌های فرد دیگر همانند پاکلیتاکسل(paclitaxel) اکنون در درمان‌های سرطان به شکل لیپوزومی منفعت گیری خواهد شد. پاکلیتاکسل کپسوله شده، دارورسانی و تحمل را بهبود می‌بخشد.

این چنین استراتژی‌های نوآورانه‌ای وجود دارد که از لیپوزوم‌ها برای انتقال قطعات کوچک DNA یا آنتی‌بادی‌هایی که به گفتن مطلب‌رسان عمل می‌کنند، منفعت گیری می‌کنند و به بدن پشتیبانی می‌کنند تا سلول‌های بیمار را بهتر تشخیص داده و با آنها مبارزه کند.

این رویکردها در چندین مطالعه علمی قبول شده‌اند و اکنون در درمان‌های خاص سرطان مورد منفعت گیری قرار می‌گیرند و هر ساله پیشرفت‌های جدیدی برای بهبود اثربخشی و ایمنی آنها انجام می‌شود.

محققان می‌گویند تیم ما امیدوار است با منفعت گیری از لیپوزوم‌ها برای تکثیر وزیکول‌های طبیعی بدن که از سلول‌های سرطانی ساطع خواهد شد، راز چگونگی گسترش سرطان را کشف کرده و رویکردهای مؤثری را برای جلوگیری از آن تعیین کند. تحقیقات ما راه را برای درمان‌های هدفمندتری که می‌توانند از متاستاز جلوگیری کرده و مقدار بقای بیمار را بهبود بخشند، هموار می‌کند.