ساخت نانوذره مغناطیسی برای درمان تومورهای سرطانی

دانشمندان دانشگاه ایالتی اورگن موفق به طراحی نوعی نانوذره مغناطیسی با ساختاری منحصربه‌فرد و بازدهی حرارتی بالا شده‌اند که می‌تواند مسیر درمان غیرتهاجمی و هدفمند تومورهای صعب‌العلاج سرطانی را هموار کند.

به گزارش بازتاب امروز، این نانوذره که شکلی خاص شامل مکعبی میان دو هرم دارد، برای بهبود درمان سرطان تخمدان توسعه یافته است و به احتمال زیاد در مقابله با سایر انواع سرطان‌ها نیز مؤثر خواهد بود. پژوهشگران در این تحقیق تأکید کرده‌اند که شکل نانوذرات نقش تعیین‌کننده‌ای در عملکرد آنها دارد و یافته‌های اخیر می‌تواند باعث تحول در هایپرترمیای مغناطیسی شود؛ روشی که با افزایش دما، سلول‌های سرطانی را نابود می‌کند.

این نانوذرات از اکسید آهن ساخته شده‌اند و با افزودن عنصر کبالت (در فرایندی موسوم به داپینگ برای اصلاح خواص ماده)، عملکرد آنها تقویت شده است. این ذرات هنگام قرار گرفتن در میدان مغناطیسی متناوب، گرمای زیادی تولید می‌کنند و پس از تزریق وریدی و تجمع در بافت سرطانی، می‌توانند دمای آن ناحیه را به حدی برسانند که سلول‌های سرطانی را ضعیف یا نابود کند.

نتایج این پژوهش که بر پایه مدل حیوانی انجام شده، در نشریه Advanced Functional Materials منتشر شده و بخشی از تحقیقات نانودارو در دانشکده داروسازی دانشگاه ایالتی اورگن است. نانوذرات، به‌ دلیل اندازه بسیار کوچک و نسبت سطح به حجم بالا، ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارند. اگرچه نانوذرات مغناطیسی سال‌ها است که پتانسیل ضدسرطانی خود را نشان داده‌اند، اما تا امروز روش‌ گرما‌درمانی مغناطیسی تنها برای بیمارانی کاربرد داشته که امکان تزریق ذرات به‌ طور مستقیم و از طریق سوزن به داخل تومور آنها وجود داشته است.

دکتر اوله تاراتولا، استاد علوم دارویی در این باره گفت: «نانوذرات مغناطیسی فعلی تنها زمانی قادر به تولید دمای درمانی بالاتر از ۴۴ درجه سانتی‌گراد هستند که به‌ صورت مستقیم درون تومور تزریق شوند. همچنین بازده حرارتی این ذرات معمولی پایین است و برای دستیابی به گرمای کافی، نیاز به غلظت بالایی از ذرات داریم؛ غلظتی که اغلب از طریق تزریق سیستمیک امکان‌پذیر نیست.»

تاراتولا و گروهی از همکاران او از دانشگاه علوم پزشکی اورگن و مؤسسه فناوری هند در ماندی، با استفاده از روشی جدید به نام «تجزیه حرارتی دومرحله‌ای» یا «بذر و رشد»، موفق به ساخت نانوذرات اکسید آهن داپ‌شده با کبالت با ساختار دوهرمی-مکعبی شدند. مقاله آنها نخستین گزارش علمی درباره نانوذره‌ای با این ساختار خاص است.

دکتر پرِم سینگ، پژوهشگر فوق‌دکتری دانشکده داروسازی عنوان کرد: «این نانوذرات توانایی چشمگیری در افزایش سریع دما دارند و می‌توانند در میدان مغناطیسی متناوب، دما را با سرعت ۳.۷۳ درجه سانتی‌گراد در ثانیه بالا ببرند. این میزان، دو برابر بازده حرارتی نمونه‌های قبلی ما است.»

این عملکرد چشمگیر به‌معنای آن است که یک بیمار مبتلا به سرطان تخمدان می‌تواند تنها با دریافت یک تزریق وریدی و طی یک جلسه ۳۰ دقیقه‌ای در معرض میدان مغناطیسی، از رشد تومور جلوگیری کند. پژوهشگران تأکید می‌کنند که کوتاه بودن زمان درمان، آسایش بیمار را افزایش می‌دهد و همکاری او با روند درمان را تسهیل می‌کند.

نانوذرات با استفاده از پپتید هدف‌گیرنده سرطان، به‌ طور مؤثر در بافت تومور تجمع می‌یابند. از آنجا که بازده حرارتی این نانوذرات بسیار بالا است، با دوز پایین هم می‌توان به غلظت مؤثر رسید و در نتیجه، خطر سمیت و عوارض جانبی به حداقل می‌رسد.

دکتر اولنا تاراتولا، دانشیار علوم دارویی در دانشگاه ایالتی اورگن بیان کرد: «برای نخستین‌بار نشان داده شد نانوذراتی که از طریق تزریق سیستمیک وارد بدن شده‌اند، توانسته‌اند دمای تومورها را به بیش از ۵۰ درجه سانتی‌گراد برسانند؛ دمایی که به‌مراتب از آستانه درمانی ۴۴ درجه فراتر می‌رود و در عین حال با دوزی ایمن به‌دست می‌آید. این پیشرفت می‌تواند درهای جدیدی را برای کاربرد گسترده‌تر و چندمنظوره‌تر درمان گرمایی مغناطیسی در انواع تومورهای سرطانی غیرقابل‌دسترس باز کند.»