نانوپزشکی: نانوذرات به کلید درمان سرطان تبدیل می‌شوند؟

نانوپزشکی (Nanomedicine) به استفاده از فناوری بسیار ریز نانو برای کارهای پزشکی گفته می‌شود. پزشکان با استفاده از این شاخه از پزشکی می‌توانند کارهای بسیار مهمی از جمله تشخیص بیماری یا حتی درمان سرطان را انجام دهند.

«داکسین سان»، دانشمند داروسازی و استاد علوم داروسازی دانشگاه میشیگان به همراه اعضا آزمایشگاه خود در 20 سال گذشته روی توسعه روشی برای درمان سرطان با استفاده از مواد نانو کار کرده است. با این وجود عملکرد کلی فناوری نانوپزشکی در سرطان، بسیاری از محققان از جمله سان را ناامید کرده است. او در تحقیق جدیدش، روشی را برای درمان سرطان توسعه داده که باعث بهبودی موش‌های مبتلا به سرطان سینه شده است.

پیش از اینکه به روش طراحی شده توسط سان برسیم، باید با مفهوم نانوپزشکی و نحوه استفاده از آن آشنا شویم.

نانوپزشکی چیست؟

نانوپزشکی به استفاده از مواد در مقیاس نانو برای تشخیص و درمان بیماری اشاره دارد. شاید یکی از مهم‌ترین موارد استفاده از این مواد بسیار ریز در دنیای امروزی، واکسن‌ها باشند که در ساخت نمونه‌های شناخته‌شده‌ای مانند واکسن کرونا «مدرنا» یا «بیون‌تک-فایزر» از آن‌ها استفاده شده است. در واقع این واکسن‌ها از یک نانوذره ساخته شده از لیپید یا اسیدهای چرب استفاده می‌کند که باعث جابجایی mRNA در بدن انسان‌ها می‌شود.

محققان همچنین تاکنون از مواد نانو با موفقیت در تشخیص و تصویربرداری پزشکی استفاده کرده‌اند. به عنوان مثال، تست‌های سریع کووید-19 یا تست‌های بارداری برای تشکیل نوار رنگی از نانوذرات طلا استفاده می‌کنند تا نتیجه مثبت و دقیقی را نشان دهند. دیگر استفاده این فناوری به MRI مربوط می‌شود که در آن‌ها اغلب از نانوذرات به عنوان ماده کنتراست برای دید بیشتر تصاویر استفاده می‌شود.

علاوه بر این، چندین دارو با استفاده از نانوذرات برای درمان سرطان تایید شده‌اند. از جمله آن‌ها می‌توان به دو دارو شیمی درمانی دوکسورابیسین و پاکلیتاکسل اشاره کرد که در آن‌ها از مواد نانو به عنوان نوعی مکانیزم انتقال برای بهبود اثربخشی درمان و کاهش عوارض جانبی استفاده شده است.

هرچند دانشمندان هم اکنون می‌توانند برای کارهای موردنیاز خود، مواد بسیار ریزی تولید کنند، اما به طور کلی نانوپزشکی هنوز به سطوح پیشرفته خود نرسیده است. مفهوم «نانوتکنولوژی» اولین بار در دهه 1970 به کار گرفته شد و از آن زمان تاکنون در بسیاری از محصولات روزمره از جمله لوازم برقی، پارچه و داروها از آن استفاده می‌شود.

رابطه بین درمان سرطان و نانوپزشکی

پتانسیل داروهای تولید شده با مواد نانو برای بهبود اثربخشی دارو و کاهش عوارض آن، مورد توجه محققانی قرار گرفته که با داروهای ضد سرطانی سروکار دارند که اغلب دارای عوارض بسیار شدیدی هستند.

داروهای سرطانی که برای ساخت آن‌ها از ذرات نانو استفاده شده، می‌توانند مانند موشک‌های بیولوژیکی عمل کنند و تومورها را با وجود حداقل آسیب ممکن به اندام‌های سالم، از بین ببرند. با توجه به اینکه تومورها دارای رگ‌های خونی هستند، محققان باور دارند که ذرات نانو می‌توانند در تومورها تجمع کنند و کمتر در اندام‌های سالم حضور داشته باشند که در این صورت از آسیب‌رساندن به آن‌ها جلوگیری می‌کنند.

این استراتژی هم اکنون در مدل‌های موش موفقیت‌آمیز بوده است، اما به طور کلی، تاکنون گزارش نشده که داروهای نانوپزشکی از سایر داروهای سرطان موثرتر هستند. همچنین برخی از این داروها، مشکلات مربوط به خود را دارند. به عنوان مثال داروی «دوکسورابیسین» هرچند آسیب به قلب را در مقایسه با سایر گزینه‌های شیمی درمانی کاهش می‌دهد، اما خطر ابتلا به سندرم دست و پا را افزایش می‌دهد.

بهبود داروهای درمان سرطان مبتنی بر نانوذرات

تیم تحقیقاتی این گزارش، برای بهبود داروهای سرطان مبتنی بر نانوذرات، نحوه تجمع آن‌ها در تومورها و جلوگیری از آسیب رساندن به سلول‌های سالم را در مقایسه با سایر داروهای سرطانی بدون نانوذرات مقایسه و بررسی کرده‌اند. آن‌ها بر اساس یافته‌های آزمایشگاهی خود، پیشنهاد کرده‌اند که داروها باید به نحوی طراحی شوند که برای انجام هدف خاصی برنامه‌ریزی شده باشند.

آن‌ها با استفاده از معیارهای خود، یک روش ایمونوتراپی مبتنی بر نانوذرات برای سرطان سینه موش‌ها طراحی کرده‌اند. محققان توضیح می‌دهند که سرطان سینه دارای نوعی سلول ایمنی است که با سرکوب کردن پاسخ ایمنی، به سرطان کمک می‌کند تا در برابر داروها مقاومت خود را حفظ کند. بنابراین، تیم داروسازی، نانوذراتی را طراحی کرده که از یک پروتئین معمولی به نام آلبومین تشکیل شده است و می‌تواند مستقیما سلول‌های سرکوب‌کننده سیستم ایمنی بدن را هدف قرار دهد.

آن‌ها با آزمایش این روش نانوپزشکی روی موش‌ها، موفق شدند تا سرطان سینه تنظیم شده آن‌ها را به بهبودی کامل برسانند و تومور را از بین ببرند. همچنین تمام موش‌ها تا 200 روز پس از تولد خود همچنان زنده مانده‌اند. محققان امیدوارند تا در آینده از این روش برای درمان انسان‌ها استفاده شود.

آینده درخشان نانوپزشکی در درمان سرطان

موفقیت برخی داروهایی که از نانوذرات استفاده می‌کنند، مانند واکسن‌های mRNA کرونا، باعث هیجان محققان شده تا شاید از آن‌ها در درمان بیماری‌های مختلف دیگری از جمله تولید واکسن برای سرطان در آینده استفاده شود.

در حالی که در زمینه‌هایی مانند ساخت دارو یا تشخیص خارج از آزمایشگاه از حوزه نانوپزشکی به خوبی استفاده شده، اما همچنان این فناوری راه طولانی در پیش دارد. با این وجود، دانشمندان با آزمایش‌ها خود یادگیری از موفقیت‌ها و شکست‌های گذشته، می‌توانند به پیشرفت‌هایی در زمینه نانوپزشکی دست پیدا کنند که از تمام پتانسیل‌های آن استفاده کند.