يستكشف الباحثون طريقة جديدة لتدمير الخلايا السرطانية بشكل انتقائي عن طريق ربط الأجسام المضادة من مواقع السرطان بأنابيب كربون صغيرة يتم تسخينها عن طريق التعرض للضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء.
يصف علماء الطب الحيوي من مركز UT Southwestern الطبي بجامعة تكساس وخبراء تكنولوجيا النانو من UT Dallas تجاربهم في الأبحاث المتوفرة في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences. يستطيع العلماء استخدام مركبات بيولوجية تسمى الأجسام المضادة وحيدة النسيلة التي ترتبط بالخلايا السرطانية. يمكن لهذه الأجسام المضادة أن تعمل بمفردها أو ترتبط بأدوية قوية مضادة للسرطان أو ذرات مشعة أو سموم من أجل نقل المواد القاتلة إلى الخلايا السرطانية.
في هذه الدراسة، استخدم الباحثون الأجسام المضادة وحيدة النسيلة التي تستهدف بشكل انتقائي مواقع محددة على خلايا سرطان الغدد الليمفاوية (سرطان الغدد الليمفاوية) لتغليفها بهياكل صغيرة تسمى أنابيب الكربون النانوية. أنابيب الكربون النانوية عبارة عن أنابيب صغيرة للغاية من الجرافيت تسخن عند تعرضها لضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة. ويستخدم هذا النوع من الإشعاع، غير المرئي للعين البشرية، في جهاز التحكم عن بعد الخاص بالتلفزيون للتبديل بين القنوات المختلفة ويمكن اكتشافه بواسطة أجهزة الرؤية الليلية. يمكن لهذا النوع من الشعاع أن يخترق الأنسجة البشرية بحوالي أربعة سنتيمترات. في مزارع خلايا سرطان الغدد الليمفاوية، ترتبط الأنابيب النانوية المغلفة بالأجسام المضادة بسطح الخلايا. عندما تم تعريض الخلايا المستهدفة للأشعة تحت الحمراء القريبة، تم تسخين الأنابيب النانوية وتوليد حرارة كافية لـ "طهي" الخلايا السرطانية وتدميرها. ولم ترتبط الأنابيب النانوية المطلية بأجسام مضادة أخرى بالخلايا السرطانية، وبالتالي فشلت أيضًا في تدميرها.
تقول الدكتورة إلين فيتيتا، مديرة مركز علم المناعة البيولوجية للسرطان في جامعة تكساس الجنوبية الغربية وكبيرة مؤلفي الورقة البحثية: "إن استخدام الأشعة تحت الحمراء القريبة للحصول على ارتفاع حرارة مميت يعد فعالاً بشكل خاص لأن الأنسجة البشرية لا تمتص الإشعاع بقوة في هذا النطاق". بمجرد أن ترتبط الأنابيب النانوية بالخلايا السرطانية، يمكن استخدام مصدر خارجي للأشعة تحت الحمراء القريبة للاختراق الآمن عبر الأنسجة السليمة والقضاء على الخلايا السرطانية.
"كان عرض هذا الإزالة الانتقائية هو الهدف من هذه الدراسة. لقد عملنا بالفعل في الماضي لسنوات عديدة باستخدام طرق علاجية مستهدفة، وحتى إذا كان من الممكن إثبات هذا المستوى العالي من الانتقائية في لوحة مختبرية، فلا يزال هناك العديد من العقبات في نقل هذه الأساليب الجديدة إلى الدراسات السريرية. لقد بدأنا للتو في اختبار ذلك على الفئران، وعلى الرغم من عدم التأكد من نجاحه، إلا أننا متفائلون للغاية".
تم اختبار استخدام أنابيب الكربون النانوية للقضاء على الخلايا السرطانية عن طريق الحرارة المحلية من قبل عدة مجموعات بحثية، لكن الدراسة الجديدة هي الأولى التي تظهر أن كلا من الأجسام المضادة والأنابيب النانوية تحتفظ بخصائصها وقدراتها الفيزيائية - الارتباط الانتقائي والقضاء على الخلايا السرطانية. الخلايا المستهدفة فقط وقد نجحت الطريقة أيضًا بشكل صحيح عندما تم وضع مجموعة الأنابيب النانوية المضادة في مصفوفة مصممة لتقليد الظروف داخل جسم الإنسان. تجذب التطبيقات الطبية الحيوية للجسيمات النانوية اهتمام علماء الأبحاث السريرية والأساسية بشكل متزايد. ومع ذلك، هناك عدد غير قليل من التحديات في التطوير الناجح للمواد الطبية النانوية. أحدها هو احتمال أن تلحق المادة النانوية الجديدة الضرر بالخلايا والأعضاء السليمة. وهذا يتطلب إجراء فحص متعمق ودقيق لآثار المواد النانوية على جسم الإنسان من أجل تقييم مدى سميتها. يقول الدكتور روكفورد دريبر، رئيس فريق البحث في جامعة تكساس في دالاس وأستاذ البيولوجيا الجزيئية: "هناك أساليب شاملة لتحديد وتقليل السمية العشوائية للمواد النانوية التي تم تطويرها في بحثنا".
تعليقات 4
أتمنى أن أستطيع ذلك، فنحن في إسرائيل بالفعل قوة تكنولوجية عالية، ولكن في مجال تكنولوجيا النانو والمعلوماتية الحيوية لا يوجد الكثير من الشركات التي تتعامل في هذا المجال.
وأنا أقول هذا من خلال تجربتي، لقد اخترت التعامل مع أجهزة الكمبيوتر بدلاً من علم الأحياء الحسابي لأنه في إسرائيل (باستثناء البحث في الجامعات) ليس من السهل تطوير أفكار كهذه.
للأسف.
إيلي. ر
ربما لا يوجد مثل هذا الخطر، ولكن إذا كان موجودا، فسيتم اكتشافه في التجربة.
وبالطبع هناك أيضًا طرق أخرى لحل المشكلة وهذا لا يعني عدم تجربة الطريقة التي تمت مناقشتها.
يذكرني بنكتة عن حماة كانت تتجادل دائمًا مع صهرها وفي أحد الأيام قررت أن تتصالح وعندما جاءت إلى المتجر أحضرت له ربطتين.
ركض العريس الذي أراد إظهار الحماس مباشرة إلى الغرفة المجاورة، وربط إحدى ربطات العنق أمام المرآة وعاد ليُظهر للجميع أنه كان يرتديها بالفعل.
قالت حماته التي رأته على الفور: "ما هذا؟ وأنت لم تعد تحب الآخر؟"
هذا. لذلك أنت مدعو لإجراء دراسة تستخدم P53 وموت الخلايا المبرمج.
سيواصل هؤلاء الباحثون أبحاثهم وسيدرس آخرون أشياء أخرى.
من الكتب المثيرة للاهتمام في ناشير هو "الخلية المتغيرة" للكاتب ستيفن روزنبرغ.
يمكن أن يؤدي خلق الحرارة المحيطة أيضًا إلى تدمير الخلايا الليمفاوية السليمة.
ربما لا توجد طريقة أكثر أمانًا، مثل محاولة تنشيط آلية موت الخلايا المبرمج، على افتراض أننا نعرف بالضبط كيف تسبب الخلايا الليمفاوية التائية (السيتوكين) موت الخلايا المبرمج في الخلية نفسها - لا توجد طريقة لتقليد نفس الآلية، دعنا نقول إذا نتعرف على جزيء نانو يقلد عمل البيفورين لخلق موت الخلايا المبرمج بدلاً من التسخين البيئي المحدد؟
مثيرة للتفكير ومذهلة.