استخدم الباحثون أليافًا نانوية عالية الكثافة تحاكي البيئة الدقيقة للدماغ لاحتجاز الخلايا السرطانية في بحث يمهد الطريق لتطوير حلول علاجية مبتكرة لسرطانات الدماغ العدوانية.
[ترجمة د. موشيه نحماني]
يصعب احتواء أورام المخ وعادة ما تكون مقاومة لطرق العلاج القياسية. يتطلب التنبؤ بسلوك الخلايا السرطانية فهمًا أفضل لآلية انتشارها. الآن، استخدم الباحثون في جامعة فوكوي في اليابان أليافًا نانوية عالية الكثافة تحاكي البيئة الدقيقة للدماغ لاحتجاز الخلايا السرطانية في الأبحاث التي تمهد الطريق لتطوير حلول علاجية مبتكرة لسرطانات الدماغ العدوانية.
يشفي جسمنا إصاباته عن طريق استبدال الخلايا التالفة بخلايا جديدة وصحية. غالبًا ما تهاجر الخلايا الجديدة إلى موقع الإصابة، في عملية تُعرف باسم "هجرة الخلايا". ومع ذلك، يمكن للهجرة غير الطبيعية للخلايا أيضًا أن تشجع على نقل الخلايا السرطانية وانتشارها داخل الجسم. يعد الورم الأرومي الدبقي متعدد الأشكال (GBM) أحد الأمثلة على ورم الدماغ العنيف جدًا الذي ينتشر من خلال هجرة الخلايا السرطانية. إن تكرار انتشار ونمو هذه الخلايا السرطانية يجعل الطرق المعتادة لإزالة هذا السرطان غير فعالة.
بالإضافة إلى ذلك، فإن خيارات العلاج الأخرى مثل العلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي تلحق الضرر بالخلايا السليمة وتسبب آثارًا جانبية سلبية. ومن أجل تطوير طرق شفاء محسنة، نحتاج إلى فهم دقيق لآلية غزو هذا النوع من الخلايا السرطانية. تتضمن طريقة العلاج البديلة المحتملة محاصرة الخلايا السرطانية المهاجرة. اتضح أن هجرة الخلايا تمليها بنية واتجاه المصفوفة خارج الخلية (ECM) - الهياكل الليفية حول الخلايا. ومن خلال تحفيز هياكل مماثلة بالاتجاه المطلوب، فمن الممكن التحكم في عملية الهجرة. الآن، في دراسة نشرت في مقال في المجلة العلميةالمواد الحيوية التطبيقيةطور باحثون من جامعة فوكوي في اليابان منصة تعتمد على ألياف نانوية تحاكي المصفوفة خارج الخلية من أجل فحص تأثيرها على الخلايا السرطانية. وقال الباحث الرئيسي: "لقد قمنا بتصنيع سطح من الألياف النانوية حيث تتغير كثافة الألياف من النهاية إلى النهاية باستخدام طريقة "الغزل الكهربائي" وقمنا باختبار خلايا سرطان الدماغ بها".
واكتشف الباحثون اختلافات واضحة في حركة الخلايا في الألياف النانوية ذات الكثافات المختلفة. ووجدوا أن الألياف الأكثر كثافة شجعت على تكوين مجموعات من "الالتصاقات البؤرية" في الخلايا التي تسبب هجرة أبطأ للخلايا. بناءً على هذا الارتباط السلبي بين معدل حركة الخلية وكثافة الألياف، تمكن الباحثون من التحكم في هجرة الخلايا وتوجيهها من خلال تصميم سطح من الألياف النانوية بكثافات متفاوتة تدريجيًا. ومن خلال ترتيب الأسطح بتكوين عالي الكثافة إلى منخفض الكثافة، تمكنوا من الحد من حركة الخلايا نظرًا لأن معظمها كان محصورًا داخل المناطق الكثيفة. من ناحية أخرى، كان للأسطح ذات الكثافة المنخفضة إلى العالية تأثير معاكس وشجعت بالفعل على الهجرة. بالإضافة إلى ذلك، لاحظوا أن الفجوات بين المناطق التي تمنع هجرة الخلايا تجعلها محاصرة داخل المناطق الكثيفة. تمت ملاحظة مثل هذه الهجرة أحادية الاتجاه لأول مرة على الإطلاق، وقد أطلق عليها الباحثون اسم "مصيدة الخلية" قياسًا على مصائد الأسماك والحشرات التي تتسبب في تحرك فرائسها في اتجاه واحد قبل الإمساك بها.
وقال الباحث الرئيسي: "توضح الدراسة جدوى محاصرة الخلايا المهاجرة بمساعدة ألياف نانوية مغزولة إلكترونيا، وهي ألياف تحاكي البيئة الدقيقة للدماغ". وفي ضوء هذه النتائج الجديرة بالملاحظة، فإن فريق الباحثين متحمسون بشأن الإمكانات المستقبلية للألياف النانوية. "نظامنا متاح لتصميم مواد السقالات، التي تعتبر أساس الطب التجديدي، بالاشتراك مع طرق معالجة مختلفة للألياف وطرق المعالجة السطحية للمواد. وقال كبير الباحثين إن مثل هذا المزيج يمكن أن يؤدي إلى تطوير التطبيقات العملية في مجال الطب التجديدي. "بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام هذه الطريقة كطريقة معالجة لحاملات الثقافة من أجل الإنتاج الفعال للأدوية البيولوجية، بما في ذلك البروتينات والأجسام المضادة واللقاحات."
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
