نانوذرات، نانوحامل ها و نانومواد در حال حاضر در دنیای علم و علاقه مندان به فناوری نانو شناخته شده هستند. این فناوری برای استفاده در زمینه هایی مانند تحویل دارو برای پیشرفت و بهینه سازی سوق داده شده اند.
نانوحامل چیست؟
Richard Feynman که از او به عنوان “پدر فناوری نانو” یاد می شود، به دلیل دیدگاه نوآورانه خود از فیزیک و آینده، یکی از فیزیکدانان نظری پیشرو در جهان است. اگرچه در آن زمان واژه نانوتکنولوژی هنوز مورد استفاده قرار نگرفته بود، اما مفهوم این رشته در سال‌های اخیر رشد چشمگیری داشته است که شامل رشد فناوری نانو در تحویل دارو، مانند نانوحامل‌ها، می‌شود.
نانوحامل ها را می توان به عنوان نانوذرات کلوئیدی توصیف کرد که برای انتقال مواد درمانی به محل مورد نظر استفاده می شوند. این مولکول های حامل معمولاً دارای قطر 100-1 نانومتر هستند که به دلیل تعامل طبیعی بین نانوحامل ها و سیستم های بیولوژیکی برای کاربردهایی مانند دارورسانی مفید است.
این حامل‌های نانومقیاس دارای توانایی حضور در گردش خون و رهاسازی دارو هستند و آنها را قادر می‌سازد تا بر بسیاری از چالش‌ها در سیستم‌های دارورسانی مرسوم غلبه کنند. این چالش ها می تواند شامل غلبه بر مکانیسم اندوزوم-لیزوزومی، عبور از سد خونی-مغزی، و عبور از موانعی باشد که برای مولکول های بزرگتر دارو دشوار است. علاوه بر این، هدف قرار دادن مناطق خاص نیز یک مزیت برای استفاده از نانوحامل ها در دارورسانی است، زیرا سطح این ذرات را می توان با لیگاندها عامل دار کرد و این ذرات را قادر می سازد تا به طور موثر هدایت شوند.
این مزایا برای تحویل دارو بسیار مهم هستند، زیرا می توان اطمینان حاصل کرد که داروها در محل خاص قرار می گیرند و برخلاف تحویل سیستمیک دارو، که باعث می شود همه سلول ها عوارض جانبی دارو را تجربه کنند، هدایت داروها به محل های هدف صورت می گیرد، که این مزیت به ویژه برای داروهای سرطان قابل توجه است، زیرا این داروها می توانند آسیب قابل توجهی به بافت های سالم وارد کنند و حتی منجر به نارسایی اندام شوند.
پیشرفت نانوپزشکی
گروهی از پژوهشگران “دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس” (UCLA)، یک فناوری جدید و امیدوارکننده را برای این هدف ارائه کرده‌اند. این گروه پژوهشی، نوع جدیدی از نانوذرات را طراحی کرده‌اند که یک داروی ضد سرطان را به طور ایمن در یک هسته شیشه‌ای توخالی حمل می‌کنند. این در حالی است که داروی دوم را می‌توان در قسمت بیرونی نانوذرات قرار داد.
در مرکز این سیستم دارورسانی جدید، نانوذرات سیلیکا وجود دارند که به صورت حباب شیشه‌ای توخالی در می‌آیند. در این فضا، یک داروی شیمی‌درمانی تایید شده به نام “ایرینوتکان” (Irinotecan) وجود دارد، اما سلاح‌های این سیستم برای مبارزه با سرطان به همین جا ختم نمی‌شوند. در اطراف این هسته شیشه‌ای، لایه‌هایی از مولکول‌های لیپیدی وجود دارند که با داروی دوم که یک مولکول تحقیقاتی به نام “۳M-۰۵۲” است، در هم تنیده شده‌اند.
هسته شیشه‌ای و ساختار کلی سیستم که برای مقابله با سرطان پانکراس ساخته شده است، تنها به اندازه یک هزارم عرض تار موی انسان است. این سیستم، احتمال نشت را به حداقل می‌رساند تا اطمینان حاصل شود که داروها به محل تومور می‌رسند. این دو دارو در این آزمایش، عملکرد‌های مرتبط و مهمی را انجام می‌دهند.
ایرینوتکان، رشد سلول‌های سرطانی را متوقف می‌کند، اما زنگ خطر را برای سیستم ایمنی به صدا در می‌آورد تا سلول‌های تی (T cell) کشنده بیشتری در محل تومور فرود بیایند و سلول‌های سرطانی را خارج کنند. در همین حال، ۳M-۰۵۲ به جمع‌آوری سلول‌های تی هم در محل تومور و هم در غدد لنفاوی مجاور کمک می‌کند.
“آندره نل” (André Nel)، از پژوهشگران این پروژه گفت: به نظر من، استفاده از سیستم ایمنی، تفاوت بزرگی را در ارائه یک نتیجه درمانی بسیار بهتر برای سرطان پانکراس ایجاد خواهد کرد.
این سیستم در موش‌های مبتلا به سرطان پانکراس (لوزالمعده) مورد آزمایش قرار گرفت و مشخص شد که تومور‌ها را کوچک می‌کند و به جلوگیری از متاستاز سرطان می‌پردازد. علاوه بر این، روش تحویل دوگانه، مؤثرتر از همه دارو‌هایی بود که به تنهایی از طریق نانوحامل‌ها تحویل داده می‌شوند. این دو عامل در ترکیب با یکدیگر، سلول‌های ایمنی سرطان‌کش بیشتری را جذب کردند و توانستند سطح دارو را در خون برای مدت طولانی‌تری حفظ کنند.
طی سال‌های اخیر، چندین سیستم انتقال نانوذرات امیدوارکننده برای درمان سرطان را دیده‌ایم که برخی به طور ویژه سرطان پانکراس را هدف قرار داده‌اند. همچنین، نانوذرات مبتنی بر سیلیکا را با نتایج امیدوارکننده‌ای در همه حوزه‌ها از درمان چاقی گرفته تا جایگزین‌های سازگار با محیط زیست برای آفت‌کش‌ها مشاهده کرده‌ایم. دانشمندان امیدوارند که طراحی منحصربه‌فرد آنها بتواند مسیری مناسب را برای استفاده بالینی پیدا کند و قصد دارند سیستم تحویل دوگانه خود را در مدل‌های حیوانی بزرگتر مبتلا به سرطان آزمایش کنند.
نل افزود: با روش‌های سنتی، بین ۱۰ تا ۲۰ سال طول می‌کشد تا فناوری‌های جدید به بازار برسند. نانوحامل‌ها حدود ۲۰ سال است که وجود دارند. اگرچه نانوحامل‌های مبتنی بر لیپید، پیشرو هستند، اما نانوحامل‌های مبتنی بر سیلیکا که به لایه‌های لیپیدی مجهز شده‌اند، شانس خوبی برای افزایش سرعت کشف و بهبود ایمنی‌درمانی سرطان دارند.
منابع:
