يؤدي استخدام الجل إلى تقليل حجم الورم بعد عدد أقل من علاجات الهرسبتين مقارنة بالتسريب الطبيعي للدواء - ويمنع فقدان الوزن
علماء في مختبر أبحاث آي بي إم، بالتعاون مع باحثين في معهد الهندسة الحيوية وتكنولوجيا النانو في سنغافورة، يقدمون طريقة مذهلة لتوصيل الأدوية إلى جسم الإنسان، ويعرضون لأول مرة مادة هلامية غير سامة وقابلة للتحلل وذات أساس مائي. مع بنية متوافقة مع جسم الإنسان، مما يسمح بتوجيه الأدوية لمرضى سرطان الثدي بشكل فعال إلى المكان الذي يُطلب منهم التصرف فيه.
حددت الدراسة الحالية أنه في حوالي 25% من مرضى سرطان الثدي، يظهر عامل نمو البشرة من النوع 2 (مستقبل عامل نمو البشرة البشري 2 - HER2). هذا هو نوع من الخلايا السرطانية التي تعتبر عدوانية بشكل خاص، وذلك بسبب معدل انتشارها السريع وانخفاض معدل البقاء على قيد الحياة للمرضى الذين تم العثور عليها.
يختلف علاج سرطان الثدي حسب حجم ومرحلة الورم ومعدل نموه، وكذلك حسب نوع الورم نفسه. اليوم، يتم تحديد ثلاث فئات من العلاجات بعد الجراحة لإزالة الورم: العلاج المثبط للهرمونات، والعلاج الكيميائي، والأجسام المضادة وحيدة النسيلة (mAbs). الدواء الأكثر شهرة في هذا النوع من العلاج هو الهرسبتين.
وفي حالة العلاج بالأجسام المضادة، مثل الهرسبتين، يتم دمج الدواء مع محلول ملحي، ويعطى بالتسريب. تركز الأجسام المضادة على خلايا أو بروتينات محددة، وتحجب مستقبلات معينة في هذه الخلايا من أجل تدمير الخلايا السرطانية ووقف انتشار الورم. لكن يتم امتصاص الأدوية وتكسيرها في جميع أنحاء الجسم، وبالتالي فإن عمرها النشط لا يكون طويلاً وتكون فعاليتها محدودة عندما يتم حقنها مباشرة في مجرى الدم.
ومن أجل التعامل مع هذه المشكلة، قام الباحثون في شركة IBM ومعهد الهندسة الحيوية وتكنولوجيا النانو في سنغافورة بتطوير هلام اصطناعي مبتكر، يتكون من 96٪ من الماء مع بوليمر قابل للتحلل. هذا الجل الجديد قادر على حمل مجموعة واسعة من حمولات الأدوية، من الجزيئات الصغيرة إلى الجزيئات الكبيرة، مثل تلك الموجودة في الأجسام المضادة المستخدمة لعلاج السرطان.
وتُظهر هذه المادة الجديدة الفريدة أيضًا العديد من خصائص البوليمرات القابلة للذوبان في الماء والتي تتوافق مع البنية البيولوجية البشرية، وتستمر في الاحتفاظ بشكلها دون أن تختفي تمامًا. وبهذه الطريقة، يمكن أن يعمل الجل كمخزن للأدوية، ويطلق محتوياته في عملية بطيئة، حيث يحتاجه الجسم: مباشرة في منطقة الورم، ولمدة أسابيع عديدة بدلاً من بضعة أيام فقط حيث يتم إعطاء الأدوية عن طريق الحقن البقاء على قيد الحياة. بعد الانتهاء من توصيل الدواء، يتحلل الجل بعملية طبيعية، ويمر عبر الجسم ويخرج منه.
يعتمد التطوير الطبي الحالي على الأبحاث والتقنيات المبتكرة التي نشأت في مختبرات أبحاث IBM وكانت مخصصة في الأصل للاستخدام في مجالات الإلكترونيات. الجل قادر على ضمان توصيل الأدوية بشكل منتظم، دون تحفيز والتسبب في رد فعل كبير لجهاز المناعة ضده وإرسال الدواء مباشرة إلى الخلايا السرطانية، دون الإضرار بالخلايا السليمة المحيطة بها.
وفي الدراسات التي أجريت على الحيوانات، والتي أجريت في معهد الهندسة الحيوية وتكنولوجيا النانو في سنغافورة، تم العثور على نتائج أفضل عندما تم إعطاء الأجسام المضادة من خلال الجل، حتى بجرعات منخفضة، مقارنة بإعطاء الأجسام المضادة بمفردها، باستخدام الطرق التي كانت موجودة حتى الآن.
أبعاد الورم: بعد العلاج لمدة 28 يومًا، تم تسجيل انخفاض بنسبة 77% في أبعاد الورم في الحيوانات المعالجة بالهلام عن طريق الحقن تحت الجلد في موقع الورم، مقارنة بانخفاض بنسبة 0% في الحيوانات التي تلقت نفس جرعة الدواء عن طريق التسريب. .
تكرار العلاج: عن طريق الحقن تحت الجلد للأجسام المضادة المخلوطة في الجل عند نقطة بعيدة بشكل خاص عن الورم، تمكن الباحثون من تقليل تكرار الحقن المطلوبة من أربع إلى واحدة، مع الحفاظ على نفس التأثير العلاجي - كل ذلك مقارنة بـ ضخ الأجسام المضادة في المحلول في الوريد.
الوزن: يذهب الدواء مباشرة إلى الورم نفسه، مما يسمح بإتلاف الخلايا المصابة فقط، ويترك الخلايا السليمة في مكانها. وسمحت هذه النتائج للحيوانات التي تمت محاولة العلاج فيها بإظهار زيادة ثابتة إلى معتدلة في وزنها أثناء الدراسة، مقارنة بفقدان الوزن الكبير الذي يميز العلاجات بأدوية السرطان.
غير سام: نظرًا لأن الجل المائي غير سام، فقد أظهرت الدراسة مستوى عالٍ من قابلية التحلل البيولوجي. ولم يتم تسجيل أي استجابة لتحفيز الجهاز المناعي أو الالتهاب، وأكملت المادة عملية التحلل الكاملة والمرور عبر الجسم في غضون ستة أسابيع.
تعمل شركة IBM على تطوير مواد جديدة في مجال الطب النانوي منذ عام 2003. ويوفر التوصيل المستقر للهرسبتين في الموقع الدقيق للورم السرطاني، باستخدام الجل الفريد من نوعه من IBM، كفاءة أعلى في مكافحة الورم، ويقلل من تكرار الحقن. وبالتالي، من الممكن تحسين مستوى الاستجابة للعلاج، وتقديم بديل محسن لعلاج سرطان الثدي الموجود. وتقدر شركة IBM أن هذه التكنولوجيا يمكن استخدامها أيضًا لتوصيل أنواع أخرى من الأجسام المضادة أو البروتينات لعلاج أمراض إضافية.
بدأ برنامج أبحاث IBM في مجال البوليمرات للاستخدامات الطبية النانوية العمل منذ أربع سنوات، ويعتمد على الخبرة التي اكتسبتها الشركة على مدى عقود من تطوير المواد التي ركزت تقليديًا على عالم أشباه الموصلات.
يتم نشر الدراسة الكاملة هذا الأسبوع في المجلة العلمية Advanced Functional Materials.
