نجح الباحثون مؤخرًا في تطوير جسيمات حيوية نانوية مبتكرة مشتقة من الذرة مصممة لضبط الخلايا السرطانية وتدميرها، وذلك بفضل جهاز المناعة في الجسم.
[ترجمة د. موشيه نحماني]
لقد أدت المواد النانوية إلى اختراقات في مكافحة السرطان، وتتمتع الجسيمات النانوية المشتقة من النباتات بميزة إضافية تتمثل في كونها رخيصة الثمن ومناسبة للإنتاج الضخم. وتعتبر هذه النتائج البحثية مشجعة للغاية، بعد أن ثبت أن هذه الطريقة يمكن أن تعمل بشكل فعال في علاج الفئران المصابة بالأورام السرطانية. وعلاوة على ذلك، لم يتم الإبلاغ عن أي آثار جانبية ضارة في الفئران التي شملتها الدراسة.
وقد ثبت أن الجسيمات النانوية، وهي جسيمات يتراوح حجمها بين 1 و100 نانومتر، فعالة بشكل خاص في العديد من مجالات العلوم والتكنولوجيا، بما في ذلك أنواع العلاج الطبي. ومع ذلك، عادة ما يكون تصنيع الجسيمات النانوية الاصطناعية أمرًا صعبًا ومكلفًا. تمثل الحويصلات خارج الخلية، التي ظهرت كبديل للجسيمات النانوية الاصطناعية، العديد من التحديات في إنتاجها بكميات كبيرة. هناك خيار آخر تم تطويره مؤخرًا وهو الجسيمات النانوية المشتقة من النباتات، والتي يمكن إنتاجها بسهولة وبكميات كبيرة وبتكاليف منخفضة نسبيًا. يمكن أن تحتوي جميع هذه الأنواع من الجسيمات النانوية على جزيئات نشطة بيولوجيًا، بما في ذلك البوليفينول (المعروف بمضادات الأكسدة) والحمض النووي الريبي الميكروي (microRNA) لتوصيل الأدوية إلى الأعضاء المستهدفة داخل الجسم.
وبناءً على هذه المعرفة، قام باحثون من جامعة طوكيو في اليابان مؤخرًا بتطوير جسيمات حيوية نانوية لها نشاط مضاد للسرطان، باستخدام الذرة كمادة خام. يوضح الباحث الرئيسي، البروفيسور مكيا نيشيكاوا: “من خلال التحكم في الخواص الفيزيائية والكيميائية للجسيمات النانوية، يمكننا التحكم في أنشطتها الحركية الدوائية داخل الجسم؛ ولذلك، أردنا دراسة استخدام الجسيمات النانوية المشتقة من النباتات الصالحة للأكل. يتم إنتاج الذرة بكميات كبيرة حول العالم بشكلها الطبيعي وكذلك بشكلها المعدل وراثياً. وهذا هو سبب اختيارنا لهذه المادة الخام لصالح أبحاثنا." وقد نشرت نتائج البحث مؤخرا في المجلة العلمية تقارير علمية.
ابتكر الفريق خليطًا موحدًا من الذرة الحلوة في الماء، ثم تم طرده مركزيًا بسرعة عالية، ثم تمت تصفيته أخيرًا من خلال ثقب يبلغ قطره 0.45 ميكرومتر. في الخطوة الأخيرة، تم إجراء عملية طرد مركزي فائق للعينات المفلترة، للحصول على جسيمات نانوية أساسها الذرة ويبلغ قطرها 80 نانومتر. بالإضافة إلى ذلك، كانت هذه الجسيمات أيضًا مشحونة سالبًا عند مستوى سالب 17 مللي فولت. وفي الخطوة التالية، فحص الباحثون ما إذا كانت أنواع الخلايا المختلفة تمتص هذه الجزيئات. وفي سلسلة من النتائج الإيجابية، تم تناول الجسيمات النانوية بواسطة مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا، بما في ذلك الخلايا السرطانية والخلايا الشبيهة بالبلاعم والخلايا المستخدمة لتوصيل الأدوية المستهدفة لأورام سرطانية محددة. وكانت النتائج مذهلة: من بين الأنواع الثلاثة من الخلايا المذكورة أعلاه، قامت الجسيمات النانوية بتثبيط نمو الخلايا السرطانية بشكل ملحوظ فقط بينما تم ضبطها بشكل انتقائي على الخلايا السرطانية. بالإضافة إلى ذلك، تمكنت الجسيمات النانوية أيضًا من تشجيع إطلاق السيتوكين من نوع TNF-α، وهو نفس السيتوكين الذي يتم إطلاقه بشكل أساسي عن طريق الخلايا البلعمية والخلايا القاتلة الطبيعية والخلايا الليمفاوية - المكونات الرئيسية الثلاثة المشاركة في نظام المناعة الطبيعي لدينا والذي يساعد بحد ذاته في مكافحة المرض. سرطان.
وقال الباحث: "إن استجابة السيتوكين القوية التي تم قياسها كانت دليلاً مشجعاً على دور الجسيمات النانوية المبتكرة في مكافحة أنواع مختلفة من السرطان". وفي الخطوة التالية، أجرى الباحثون تجارب على إنزيم لوسيفيراز، وهو حساس للتفاعلات البيولوجية المختلفة. وكشف نظام لوسيفيراز أن الجسيمات النانوية تمنع بشكل كبير تكاثر الخلايا السرطانية في فئران المختبر. وقال الباحث الرئيسي: "من خلال تحسين خصائص الجسيمات النانوية ودمجها مع الأدوية المضادة للسرطان، نأمل في تطوير أدوية أكثر أمانًا وفعالية لمكافحة أنواع مختلفة من السرطان". وفي الختام، قال الباحثون: "إن هذه الجسيمات النانوية تظهر خصائص ممتازة مضادة للسرطان، فهي سهلة التصنيع وغير مكلفة من حيث التكلفة. علاوة على ذلك، لا توجد أي آثار جانبية سلبية، كما أثبتنا حتى الآن في الفئران".
