في كلية الهندسة الطبية الحيوية في التخنيون، تم تطوير نظام آلي لإنشاء "حزمة نانومترية" لإرسال الأدوية إلى مراكز السرطان في الجسم
قام الباحثون في التخنيون بتطوير نظام آلي لتصميم وإعداد مواد التثبيت لإنتاج "حالة نانومترية" - منصة لإرسال الأدوية إلى مراكز السرطان في الجسم. وفي مقال نشر في مجلة Biomaterials، ذكر الباحثون أنه باستخدام النظام المبتكر، قاموا بتطوير مواد لإنشاء مثل هذه المنصة، بل وأظهروا، في التجارب قبل السريرية، فعاليتها في الأورام السرطانية الصلبة.
تم إجراء البحث في كلية الهندسة الطبية الحيوية بقيادة طالب الدكتوراه يوفال حارس ومدير المختبر الدكتورة حاجيت ساسون باور في مختبر الدكتور يوسي شاماي لطب النانو المضاد للسرطان والمعلوماتية النانوية.
تحتوي أدوية العلاج الكيميائي على سموم محددة مصممة للقضاء على الخلايا السرطانية. إحدى مشكلات العلاج الكيميائي التقليدي هي أن أقل من واحد بالمائة من المادة الطبية تصل إلى وجهتها - الخلايا السرطانية نفسها.
وتنتشر بقية المادة في الجسم وتؤدي أيضًا إلى إتلاف الأنسجة السليمة. وينتج عن ذلك آثار جانبية معروفة - الغثيان (نتيجة تلف الأنسجة المعوية) وتساقط الشعر - وحتى آثار أكثر خطورة.
إن الضرر الذي يلحقه العلاج الكيميائي بالأنسجة السليمة هو الخلفية لتطوير "تغليف" مخصص - كبسولات نانومترية تحمل الدواء إلى الهدف وتطلقه هناك بينما تمنع تسربه إلى الأنسجة السليمة. تمت الموافقة بالفعل على حوالي 40 منتجًا من منتجات الطب النانوي، بما في ذلك لقاحات فايزر وموديرنا لفيروس كورونا، من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، لكن تطوير كبسولات النقل هذه يمثل تحديًا تكنولوجيًا معقدًا، ولذلك تعمل العديد من المجموعات البحثية على تحسينها.
في مقال بمجلة Biomaterials، يقدم باحثو التخنيون اختراقًا في هذا الموضوع: عملية آلية لتطوير المواد المثالية لإنشاء هذه الكبسولات. يتم استخدام النظام الذي طوره التخنيون ككيميائي آلي يقوم بتصنيع مواد جديدة وكصيدلي آلي يقوم بإعدادها في كبسولات نانوية تحتوي على الدواء المضاد للسرطان.
"إن التكنولوجيا التي قمنا بتطويرها،" يوضح الدكتور شاماي، "تعتمد على ظاهرة مثيرة للاهتمام تسمى AIE - انبعاث الضوء على أساس حالة تجميع الدواء. ويعني هذا التأثير أنه في شكله الصلب أو المجمع، ينبعث الكثير من الطاقة الضوئية، ولكن عندما يكون قابلاً للذوبان أو مستقرًا في كبسولة، فإنه لا ينبعث منه أي ضوء تقريبًا. ومن بين حوالي 40 دواء اختبرناه، وجدنا عشرة أدوية جديدة يحدث فيها هذا التأثير".
النظام الآلي الذي تم تطويره في التخنيون يجعل من الممكن معرفة، وفقا للطاقة الضوئية المنبعثة من الدواء، ما هي المادة التي تنتج أفضل الجسيمات النانوية لذلك الدواء. أدت هذه الطريقة إلى اكتشاف مادة تثبيت جديدة تمنحها خصائصها العديد من المزايا مقارنة بالمواد الموجودة المستخدمة لإنشاء كبسولات نانومترية لتوصيل الدواء. واكتشف الباحثون أن المادة الجديدة تتفوق على المواد الموجودة في جوانب مختلفة، منها الكفاءة والسلامة وتوحيد الجزيئات التي تتكون منها، والثبات مع مرور الوقت وعدد الأدوية التي يمكن "تغليفها" وتثبيتها بها. . كل هذا يجعله عامل استقرار فائق مناسب لمجال العلاج المتوسع باستمرار باستخدام كبسولات النانو.
وتم تصنيع المادة الجديدة، 595R، في تفاعل كيميائي أخضر، أي تفاعل لا يتطلب استخدام المذيبات العضوية الملوثة والسامة. إنه يوضح كفاءة عالية جدًا (90٪) في تحميل الدواء ويسمح بالتنبؤ بفعالية العلاج. وفي التجارب ما قبل السريرية، تم إثبات فعالية الكبسولة المبنية عليها في علاج الأورام الصلبة الناتجة عن طفرة شائعة في سرطان الرئة وسرطان البنكرياس وسرطان الأمعاء.
تم دعم البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم ووزارة الصحة. يشكر الباحثون فيكتوريا زيلوفين من هيئة الأبحاث قبل السريرية في التخنيون.
للمقال في المجلة المواد الحيوية
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
