إنجاز علمي غير مسبوق.. تقليص حجم أورام البروستاتا بالروبوتات النانونية (فيديو)
في إنجاز علمي غير مسبوق، يُظهر معهد الهندسة الحيوية في كاتالونيا (IBEC) ورمًا شائعًا، يتم تقليصه باستخدام روبوتات نانونية تهاجم نمو الورم بالنظائر المشعة.
إذ يمكن للروبوتات النانوية، التي تتحرك عبر مجرى الدم، أن تقلل من حجم الأورام السرطانية في المثانة بنسبة 90 بالمائة، بحسب ما ورد في صحيفة ديللي ميل البريطانية.
وفي إنجاز علمي غير مسبوق، ابتكر العلماء في برشلونة روبوتات صغيرة بحجم 450 نانومترًا، توفر العلاج مباشرة بالحد من نمو الورم وتقلص حجمه.
سرطان المثانة
سرطان المثانة هو أحد أنواع السرطان الشائعة لدى الرجال، وعلى الرغم من أن معدل الوفيات منخفض، إلا أن جميع الأورام تقريبًا تعود خلال خمس سنوات من العلاج.
وفي دراسة أجريت على الفئران، أظهر الباحثون أن الروبوتات الصغيرة، قد تكون البديل القادم لعلاجات متعددة للأورام عن طريق تقليل الورم بعد محاولة واحدة.
وتشمل العلاجات الحالية لسرطان المثانة، الجراحة والعلاج الكيميائي، والتي يمكن أن تكلف مبالغ طائلة.
وذلك لأن المرضى يحتاجون من 6 إلى 4 زيارات إلى المستشفى، قبل رؤية تقليص حجم هذا النوع من الورم. ومع ذلك، فقد زعمت الدراسة الجديدة أن الروبوتات النانوية يمكنها تحقيق ذلك في زيارة واحدة.
سابقة علمية
أجرى البحث علماء في معهد الهندسة الحيوية في كاتالونيا (IBEC) وCIC biomaGUNE، بالتعاون مع معهد أبحاث الطب الحيوي (IRB Barcelona)، وجامعة برشلونة المستقلة (UAB).
وأوضحوا أن قطر الروبوتات النانوية يبلغ 450 نانومترًا، ويلزم لرؤيتها تكبير الصورة 20 مليون مرة!، وتمت تغطية الروبوتات بجزيئات الذهب النانوية (AuNPs) على أسطحها.
مما سمح للباحثين معرفة كيفية تحركها عبر مجرى الدم ومهاجمة الورم. وقام الفريق بحقن الروبوتات النانوية في مجرى الدم لدى الفئران المصابة بسرطان المثانة.
ومن ثم رصد حركة الروبوتات ذات اللون الذهبي وهي تعمل، وتنتشر عبر الجسم للوصول إلى الورم.
تصميم الروبوتات النانونية
تم تصميم هذه الروبوتات النانوية باستخدام كرة من السيليكا، تحتوي على مكونات مختلفة، منها إنزيم اليورياز واليود المشع. حيث يتفاعل اليورياز مع اليوريا في البول لدفع الروبوت النانوي.
في حين أن اليود المشع هو ما يعالج السرطان. أدرك الفريق أن الروبوت النانوي زاد من توازن الرقم الهيدروجيني بالقرب من الورم.
الأمر الذي أدى إلى تحطيم المصفوفة خارج الخلية، ما يساهم في الخواص الميكانيكية للأنسجة. وبمجرد التعرف عليها، اصطدمت الروبوتات النانوية الصغيرة بأنسجة المسالك البولية “كما لو كانت جدارًا”.
ولكن نظرًا لأن الورم يكون إسفنجيًا، يتم امتصاص الروبوتات الصغيرة وتجميعها داخله، ثم تعمل على توصيل اليود المشع، وهو النظائر المشعة المستخدمة عادة لعلاج الأورام الموضعية وسرطان الغدة الدرقية.
لاحظ الباحثون أن كيفية دخول الروبوتات النانوية إلى الورم غير واضحة، لأنها تفتقر إلى أجسام مضادة محددة للتعرف على النمو، وعادةً ما تكون الأنسجة أكثر صلابة من الأنسجة السليمة.
وقالت سارة كازبلانكس، المؤلفة الأولى المشاركة في الدراسة وباحثة في IBEC: “لاحظنا أن هذه الروبوتات النانوية يمكنها تحطيم المصفوفة خارج الخلية للورم.
“عن طريق زيادة الرقم الهيدروجيني من خلال تفاعل كيميائي ذاتي الدفع”.
وأكملت: “هذه الطريقة يمكنها اختراق الورم بشكل أكبر، وكانت مفيدة في تحقيق التراكم التفضيلي في الورم”.
وعلى الرغم من أن معدلات الشفاء الأولية من سرطان المثانة ناجحة، إلا أن 30 إلى 70 بالمائة من أورام المرضى تعود في وقت لاحق من الشفاء.
ما يتطلب علاجًا ونفقات إضافية، وتتقدم بنسبة تتراوح بين 10 و30 بالمائة، وهو أمر مزعج للمريض جدا، ويدل على أن رحلة العلاج لا تنتهي.
وقالت جوليان كولومبيلي، رئيسة الفريق الرقمي المتقدم: “لقد مكننا النظام البصري المبتكر، الذي قمنا بتطويره من القضاء على الضوء الذي ينعكس عن الورم نفسه.
وأضافت: “وبذلك تمكننا من تحديد موقع الجسيمات النانوية، في كامل أنحاء العضو المريض (البروستاتا) دون وضع علامات مسبقة، وبدقة غير مسبوقة”.
الفحص المجهري في IRB برشلونة
ويأتي ذلك مع ارتفاع تكلفة علاج سرطان المثانة، والذي يرتفع يوما بعد يوم، ويمثل حمل إضافي على كاهل المرضى، ما دعا العلماء لبذل المزيد من الجهد لحل هذه المعضلة.
ولا يزال العلماء الذين أجروا دراسة الروبوت النانوي، غير متأكدين من أن علاج الروبوت النانوي سيمنع الورم من العودة.
في السياق ذاته، ستجرى دراسات إضافية بعد نجاح الروبوت النانوي، لتحديد الفعالية على المدى الطويل.
وقالت كريستينا سيمو، المؤلفة المشاركة في الدراسة: “إن نتائج هذه الدراسة تفتح الباب أمام استخدام النظائر المشعة الأخرى ذات القدرة الأكبر على إحداث تأثيرات علاجية”.
