طراحی نوین؛

محققان موفق به طراحی نانوذراتی برای نابودی سلول‌های سرطانی شدند

شیمی‌درمانی و پرتودرمانی معمولا سلول‌های سالم را نیز تحت تاثیر قرار می‌دهد. به تازگی محققان نانوذراتی طراحی کرده‌اند که فقط روی سلول‌های سرطانی اثر گذاشته و رشد آ‌ن‌ها را محدود می‌کند.

کد خبر: ۹۷۵۱۹۷

يکشنبه - ۱۶ آبان ۱۴۰۰ / November 07, 2021

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، سرطان سالانه جان ۱۰ میلیون نفر را در سراسر جهان می‌گیرد. در حالی که چندین روش درمانی به بهبود نتایج در بیماران سرطانی کمک کرده است، اما این روش‌های درمانی به دلیل تأثیر بر سلول‌های سالم اثرات جانبی زیادی با خود به همراه دارند. درمانی که آسیب سلول‌های غیرسرطانی را به دنبال نداشته باشد، همچنان اجتناب‌ناپذیر است. با ابراز امیدواری در این زمینه، دانشمندان از طراحی نانوذراتی خبر دادند که تنها با سلول‌های سرطانی ارتباط برقرار کرده و سرعت رشد آن‌ها را کاهش می‌دهد.

در این پروژه محققان نانوذرات طلای جدیدی ارائه کرده‌اند که هنگام مواجه شدن با سلول‌های سرطانی فعال می‌شوند. آن‌ها به سلول‌های سرطانی دستور می‌دهند تا رشدشان را کند کنند. نکته مهم این است که نانوذرات فقط با سلول‌های سرطانی تعامل دارند و در نتیجه سلول‌های سالم را تحت تأثیر قرار نمی‌دهند. نتایج این یافته‌ها در مجله Advanced Materials منتشر شد.

سلول‌های سرطانی موادی را از محیط خود می‌گیرند و همچنین ترکیباتی را ترشح می‌کنند که به آن‌ها کمک می‌کند تا بافت‌های اطراف را به منظور گسترش و متاستاز تجزیه کنند. ریچارد هوانگ، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: «زمانی که این نانوذرات داخل آن‌ها قرار می‌گیرند، به نظر می‌رسد که می‌توانند فعالیت متابولیک سلول‌های سرطانی را کاهش دهند و در نتیجه رشد آن‌ها را کاهش دهند.»

یکی از عواملی که محدود کردن پیشرفت سرطان را دشوار می‌کند، ترشح آنزیمی به نام ماتریکس متالوپروتئیناز ۹ (MMP-۹) در مقادیر بسیار زیاد توسط سلول‌های سرطانی است. این فرآیند منجر به تجزیه کلاژنی می‌شود که بافت سالم را به هم متصل می‌کند. نویسندگان در مبارزه با سلول‌های سرطانی از این موضوع برای ایجاد یک چارچوب جدید استفاده کردند.

محققان نانوذرات طلا را به گونه‌ای طراحی کردند که توسط یک مدل تتراپپتیدی زویتریونیک تنظیم می‌شود. مدل زویتریونیک در یک پپتید جایی است که انتهای آمینی (نقطه آغاز پلی‌پپتید) بار مثبت و انتهای گروه کربوکسیل (انت‌های پلی پپتید) بار منفی دارد.

دکتر راین اولیجن، نویسنده مسئول این مطالعه، هدف تیم را برای دستیابی به این تحقیق توضیح داد. او گفت: «ما می‌خواستیم تعیین کنیم که آیا می‌توان از طراحی نسبتاً ساده پپتید برای ایجاد نانوذراتی استفاده کرد که می‌توانند خودآرایی قوی در محیط‌های زیستی ایجاد کنند و بر سلول‌های سرطانی تأثیر بگذارند.»

این نانوذرات طلا، زمانی که توسط MMP-۹ تحریک می‌شوند، در خوشه‌ها یا توده‌های بزرگ در مجاورت سلول سرطانی مونتاژ می‌شوند. این توده‌ها توسط سلول‌ها بلعیده می‌شوند که منجر به افزایش اندازه آن‌ها می‌شود. اندازه بزرگتر منجر به ناراحتی فیزیکی در سلول‌های سرطانی شده و ظرفیت آن‌ها برای تکثیر و بقا را کاهش می‌دهد. مهم‌تر از همه، تعامل نانوذرات تنها با سلول‌های سرطانی باعث می‌شود و سلول‌های سالم اطراف تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند.

نکته کلیدی این تحقیق آن بود که این تیم با استفاده از میکروسکوپ بازتابی کانفوکال، تجمعات نانوذرات درون سلول‌های سرطانی در زمان واقعی تصویربرداری شد.