روش جدید درمان سرطان کشف شد ؛ میکروربات های جلبکی با تولید اکسیژن تودههای سرطانی را نابود میکنند

در فرایند پیشروی سرطان، تومورهای جامد معمولا مناطقی را با دسترسی محدود به مواد مغذی و اکسیژن ایجاد می‌کنند. ساختار غیرطبیعی رگ‌های خونی و سرعت بالای رشد تومورها سبب می‌شود که سلول‌های دور از رگ‌، تحت شرایطی به نام هیپوکسی قرار بگیرند.

روش جدید درمان سرطان

هیپوکسی تومور سبب می‌شود تا روش‌های درمانی رایج سرطان مانند پرتو درمانی، فوتوداینامیک تراپی و شیمی درمانی که بر تولید گونه‌های فعال اکسیژن متکی هستند، اثربخشی کمتر داشته باشند. این موضوع به طور خاص مربوط به این موضوع است است که روش‌های درمانی فعلی، برای تولید گونه‌های فعال اکسیژن، به غلظت اکسیژن در سلول‌های تومور بستگی تامی دارد.

جمعی از پژوهشگران استنفورد به سرپرستی اوتکان دمیرچی، استاد بخش رادیولوژی در دانشکده پزشکی این دانشگاه، روش نوینی برای تغییر شرایط مکان تومورها در پیش گرفته‌اند. آن‌ها گروهی از میکروربات‌های بیوهیبریدی به نام ولبات‌ها را ابداع کرده‌اند که هیپوکسی را برای بهبود کارایی روش‌های درمان سرطان تسکین می‌دهند. دمیرچی در این باره می‌گوید:

هدف روش ما، رسیدگی به مشکلات مربوط به هیپوکسی سرطان با استفاده از ولبات‌ها به عنوان میکروکارخانه‌های تولیدکننده اکسیژن در محل است.

دانشمندان روش‌های مختلفی را برای معکوس کردن هیپوکسی تومورها آزمایش کرده‌اند که از این جمله می‌توان به کاربردن میکرو/نانوحامل‌ها با استفاده از گلبول‌های قرمز، هموگلوبین و نانوحباب‌ها اشاره کرد. اما این روش‌ها ظرفیت بارگیری اکسیژن کافی نداشتند.

میکروربات‌های بیوهیبریدی اما از دو بخش زنده و مصنوعی تشکیل شده‌اند و در شرایطی که بخش زنده ربات، تحرک و حمل و نقل را امکانپذیر می‌کند، دانشمندان می‌توانند دیگر عملکرهای اضافی را برای انجام دادن وظایف خاصی مانند انتشار دارو در بدن برای درمان بافت سرطانی به کار ببندند.

گروه تحقیقاتی در این پروژه، میکروربات‌های بیوهیبریدی خود را با استفاده جلبک‌های غلتان یا ولوکس طراحی کرد که به منزله نوعی موتور عمل می‌کنند. در انتخاب نام ولبات‌ها نیز از نام این جلبک‌ها الهام گرفته شده است. جلبک‌های غلتان می‌توانند از طریق حرکت همزمان هزاران برآمدگی مو مانند به نام ناژک شنا کنند.  دمیرچی گفت:

ولوکس ویژگی‌های دیگری نیز دارد؛ مانند توانایی حسی ذاتی که آن را قادر می‌سازد تا به سوی منبع نور برود و همچنین، توانایی تولید اکسیژن از طریق فتوسنتز.

به علت خواصی مانند فعالیت فتوسنتزی و تولید اکسیژن بالاتر در زمان قرار گرفتن در معرض نور قرمز، ولوکس توسط این تیم تحقیقاتی برای تنظیم غلظت اکسیژن تولیدشده مورد استفاده قرار گرفتند.

ولبات‌ها در ترکیبی با نانوذرات مغناطیسی طراحی شده‌اند که روی سطح بیرونی آن‌ها قرار گرفته و به پژوهشگر کمک می‌کند تا حرکت را با استفاده از یک میدان مغناطیسی بیرونی هدایت کند. از سوی دیگر نانوذرات مغناطیسی، امکان تشخیص ام‌آرآی و یا تصویربرداری فتورترمال را هم دارند و به دانشمندان امکان می‌دهند تا به سادگی آن‌ها را در بدن ردیابی کنند.  دمیرچی توضیح داد:

نانوذرات موجود در میکروربات‌های بیوهیبریدی می‌توانند حامل عوامل درمانی باشند و در صورت قرار گرفتن در معرض نور مادون قرمز نزدیک، گرما ایجاد کنند. از این روش می‌توان برای انتشار کنترل‌شده داروها استفاده کرد.

محققان ابتدا توانایی ولبات را با ارزیابی تولید اکسیژن در شرایط آزمایشگاهی بررسی کردند. دمیرچی می‌گوید که ما کاربرد ولبات را در مدل‌های حیوانی آزمایش کردیم و دیدیم که اندازه‌ تومور در موش‌های تحت درمان کاهش یافت.

در پایان باید گفت که دانشمندان اثبات کردند که هیچ اثری از سمی شدن در نتیجه روش درمان سرطان با ولبات‌ها وجود ندارد. با وجود این، مکانیسم‌های پاکسازی و انتقال جلبک، چالش‌های خاصی ایجاد می‌کند که باید پیش از استفاده بالینی بررسی شود.