تتحدث مجلة Nano Letters عن تقنية مبتكرة تم تطويرها في التخنيون: النقل الآمن للجزيئات التي تسبب إنتاج دواء مضاد للسرطان في الخلية المستهدفة. وفي التجارب التي أجريت على الحيوانات النموذجية، ضاعفت التكنولوجيا متوسط العمر المتوقع بعد تطور المرض
تم تطوير تقنية جديدة للنقل المستهدف للأدوية المضادة للسرطان في الجسم في مختبر البروفيسور مارسيل محلوف من التخنيون. تعمل هذه التقنية على زيادة فعالية العلاج بشكل كبير وتمنع الآثار الجانبية المرتبطة بعلاجات العلاج الكيميائي الموجودة. وفي التجارب التي أجريت على الحيوانات النموذجية، تضاعف النظام العمر بعد تطور ورم سرطاني في البروستاتا.
على الرغم من أن علاج الأعراض يعد هدفًا طبيًا مهمًا، إلا أن الهدف النهائي للممارسة الطبية هو استئصال المرض نفسه من خلال علاج أسبابه الأساسية. وهذا بالطبع ينطبق أيضًا على طب السرطان، الذي يهدف إلى القضاء على الورم السرطاني وانتشاراته. هناك مشكلتان في هذا المجال هما الآثار الجانبية لأدوية العلاج الكيميائي وقدرة الخلايا السرطانية على تطوير مقاومة لهذه الأدوية.
والنبأ السار هنا هو أن العلاج الجيني، الذي حظي بالأبحاث والازدهار السريري في العقود الأخيرة، أثبت بالفعل فعاليته في علاج الأورام والنقائل. إن أداة عمل العلاج الجيني هي إدخال الجينات، أي تسلسلات الحمض النووي التي ترمز إلى تكوين البروتينات. تتيح هذه الأداة أحد الأمرين التاليين: (أ) إنشاء البروتينات التي تحل محل البروتينات التالفة أو المفقودة في الخلية المستهدفة، أو (ب) إدخال الجينات التي تؤدي إلى إنشاء بروتينات مضادة للسرطان في الخلية المستهدفة. وبهذه الطريقة يمكن منع تطور المقاومة ضد العلاج الكيميائي وكذلك تقليل الآثار الجانبية الناجمة عن تشتيت الدواء السام في طريقه إلى الورم السرطاني.
ومع ذلك، على الرغم من الإمكانات الكبيرة الكامنة في العلاج الجيني في سياق السرطان، فإن تطبيقه السريري لا يزال محدودًا للغاية. الطريقة الشائعة في العلاج الجيني، وهي إدخال الجينات إلى الخلايا المستهدفة باستخدام الفيروسات، تثير في بعض الحالات رد فعل شديدًا من جانب الجهاز المناعي. وبالإضافة إلى ذلك، فإن العلاجات الحالية تنطوي على "تسرب" الشحنة في طريقها إلى الهدف السرطاني والنتيجة هي تلف الأنسجة السليمة وآثار جانبية خطيرة.
يبشر مقال نشر في مجلة Nano Letters بإنجاز كبير في النقل الدقيق للجينات إلى الهدف دون استخدام الفيروسات. التكنولوجيا الجديدة، التي تم تطويرها في مختبر البروفيسور مارسيل محلوف من كلية التكنولوجيا الحيوية والهندسة الغذائية في التخنيون، هي عبارة عن منصة نقل مبتكرة تسمى "Nano Ghost". وهي عبارة عن جزيئات صغيرة مصنوعة من الغشاء الخارجي لخلايا محددة تسمى "الخلايا الجذعية الوسيطة". وتعرف هذه الخلايا كيف تشق طريقها بشكل طبيعي إلى الورم السرطاني. التكنولوجيا التي طورها البروفيسور مخلوف مع طالبة الدكتوراه ليمور كانتي تسمح بإنتاج هذه الخلايا في المختبر بكميات كبيرة، لإفراغها من محتوياتها وتحويلها إلى نوع من العبوات الفارغة - الأشباح النانومترية. يتم إدخال جينات محددة في تلك الحزم، والتي تبدأ في إنتاج بروتين مضاد للسرطان فقط عندما تصل إلى الورم السرطاني، وبالتالي لا تلحق الضرر بالأنسجة السليمة في طريقها إلى الهدف. علاوة على ذلك، لا يؤثر البروتين المضاد للسرطان على الخلايا المستهدفة التي تم إدخال الجين فيها فحسب، بل يؤثر أيضًا على الخلايا السرطانية القريبة وكذلك الأوعية الدموية التي تدعم الورم والتي تعتبر ضرورية لبقائه.
الاستخدام السريري لهذه التقنية بسيط: بعد تحميلها بالمواد الوراثية، يتم حقن أشباح النانومتر مباشرة في مجرى الدم، ومن خلالها تنتقل إلى الورم السرطاني. نظرًا لأن هذه الخلايا الجذعية الوسيطة ظاهريًا، فإن النظام يتعرف على هذه الجزيئات كعوامل صديقة ولا يؤذيها؛ وبما أن الجزيئات لا تحرر حمولتها في الطريق، فإنها لا تستطيع أن تلحق الضرر بالأنسجة السليمة. فقط بعد الوصول إلى الأنسجة الخبيثة والاستقرار عليها، يقومون بإدخال الجين في الخلايا السرطانية والبدء في إنتاج البروتين المضاد للسرطان. ومن الجدير بالذكر أنه بما أن هذه الجسيمات لا تسبب أي رفض مناعي، فلا داعي لاستخراج الخلايا الوسيطة من المريض نفسه.
تظهر بيانات مشجعة للغاية من التجارب التي أجريت على الحيوانات النموذجية: ضاعفت التكنولوجيا الجديدة متوسط العمر المتوقع للحيوان بعد تطور ورم سرطان البروستاتا، وأدت إلى تأخير أكثر من 75% في تطور سرطان البروستاتا وأكثر من 50%. % في سرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة. ولم تلاحظ أي آثار جانبية أو سمية في الحيوانات التي تم اختبارها، وهو ما يدل على سلامة النظام.
البروفيسور مارسيل مخلوف هو باحث ذو شهرة عالمية في مجالات توصيل الأدوية والعلاج الجيني والعلاج الخلوي وهندسة الأنسجة. يقوم مختبرها بتطوير وهندسة أنظمة النانو والأنظمة الدقيقة لنقل الأدوية والجينات (كما في الدراسة الحالية)؛ في تغليف ("تغليف") الأنظمة الخلوية لعلاج السرطان والسكري؛ وفي تطوير السقالات لهندسة أنسجة القلب والأوعية الدموية والقلب. نشرت البروفيسور مخلوف أكثر من ستين مقالاً وفصلاً في كتاب، وسبع من براءات اختراعها قيد التسجيل.
