نابودی سلول های بنیادی سرطانی با نانو ذرات مواد مخدر
یک گروه از دانشمندان، نانوذراتی حاوی مواد مخدر را کشف کرده اند که می توانند سلول های بنیادی سرطانی را پیدا کنند و آنها را از بین ببرند، یک گروه کوچک از سلول های نادر که می توانند در بافت مخفی شوند و سال ها پس از درمان تومورها، سرطان را آغاز کنند.
محققان دانشگاه ایلینوی در اوربانا شامپاین در مقاله ای که در مجله درمان مولکولی سرطان (Molecular Cancer Therapeutics) منتشر شده است توضیح می دهند چگونه آنها نانو ذراتی را تولید می کنند که می توانند به دنبال یک پروتئین به نام CD44 که در سطح سلول های بنیادی سرطانی یافت می شود، باشند.
محققان این نانوذرات را با دارویی بارگذاری کردند که با حذف برخی از ژن ها در سلول های بنیادی سرطانی، آنها را غیرفعال کرد، بنابراین دیگر نمی توانستند به سلول های سرطانی جدید تبدیل شوند. این دارو – که نیکلزامید نامیده می شود – یک دارو رایج معمول است که در سراسر جهان برای درمان نوعی عفونت استفاده می شود.
دیپانجان پان، استاد مهندسی زیست شناسی، می گوید: “به طور کامل از دانش ما، این اولین تحقیقات و آزمایشات برای درمان سرطان و از بین بردن سلول های سرطانی با نانوذرات است.”
سلول های بنیادی سرطانی
سلول های بنیادی یک گروه قابل توجه از سلول های نامتقارن هستند که می توانند به انواع دیگر سلول ها تبدیل شوند. آنها از سلول های دیگر متفاوت هستند، در حالی که می توانند خود را با تقسیم تجدید کنند، حتی اگر برای مدت زمان طولانی غیر فعال بوده باشند.
سلول های بنیادی سرطانی نیز سلول هایی هستند که توانایی در تقسیم شدن و تمایز به انواع سلول های دیگر را دارند. در مواردی آنها سلول هایی را تشکیل می دهند که باعث بروز تومور می شوند.
همانطور که انواع متعددی از تومورهای سرطانی در بیماران دیده شده است، محققان به طور چشمگیری، به این موضوع به عنوان اهدافی برای درمان جدید سرطان علاقه مند شده اند.
یک ویژگی منحصر به فردی از سلول های بنیادی وجود دارد که به آنها اجازه می دهد تا خود را از طریق تقسیم بندی دوباره افزایش دهند، سلول های متمایز سلولی را ایجاد کرده و با محیط شان در محیط های مختلف ارتباط برقرار کنند، به طوری که اجازه می دهد آنها به حالت غیر فعال یا پیشرفت به سرطان برسند.
حتی پس از درمان سرطان، امکان دارد که سلول های بنیادی که به حالت غیر فعال در آمده بودند، دوباره فعال شده و سلول های سرطانی را ایجاد کنند.
پروفسور پان توضیح می دهد که به دلیل احتمال بازگشت سرطان، دانشمندان و پزشکان نه تنها سلول های سرطانی را درمان می کنند بلکه در تلاش هستند که این سلول های نادر را پیدا کنند و به درمان و نابود کردن آنها بپردازند.
نانوتکنولوژی “در مقیاس زیست شناسی هم کار می کند”
فناوری نانو اثبات می کند که یک ابزار بسیار مفید در پزشکی است، زیرا در مقیاسی کار می کند که «بسیاری از زیست شناسی ها رخ می دهد».
این ابزارهایی را فراهم می کند که یک میلیون بار کوچکتر از مورچه هستند و می توانند سلول ها را در همان سطح بررسی کرده و حتی DNA آنها را دستکاری کنند. به عنوان مثال، قطر یک رشته DNA تقریبا ۲ نانومتر است.
گروهی از ژن ها به نام “مبدل سیگنال و فعال کننده رونویسی”، یا ژن های STAT، برای گروهی از پروتئین های سلولی که پس از دریافت سیگنال های خاص، می توانند به هسته سلول وارد شوند، کد می شوند.
هنگامی که داخل هسته سلول، پروتئین STAT به بخش های خاصی از DNA خود، جایی که آنها ژن های دیگر را روشن و خاموش می کنند، متصل می شوند.
STAT3 یک عضو خاصی از خانواده ژن STAT است که در بسیاری از فرآیندهای سلولی نقش دارد، از جمله رشد، تقسیم، رشد سلولی یا آپوپتوز سلولی.
نانوذرات دارو هدف سلولهای بنیادی سرطانی هستند
پروفسور پان و همکارانش در مقاله خود توضیح می دهند که محققان سرطان در STAT3، به عنوان یک هدف برای درمان های جدید علاقه مند هستند. آنها همچنین خاطر نشان می کنند که شواهدی وجود دارد که پروتئین STAT با سلول های بنیادی سرطان پستان مرتبط است. آنها توضیح میدهند که چگونه روش جدیدی برای سلول های بنیادی سرطانی در تومورهای درمان شده به طور انتخابی مورد هدف قرار داده و آنها را آزمایش کرده و برخی از ژنهایی که در پایین STAT3 قرار دارند، خاموش می شوند.
سیستم تحویل هدف شامل نانوذرات نیکلزامید بود که بر روی پروتئینی بنام CD44 که بر روی سطح سلول های بنیادی سرطان پستان قرار داشتند، بوجود آمدند.
پس از انجام برخی آزمایشات بر روی سلول های کشت شده و همچنین در موش های زنده، تیم متوجه شد که نانوذرات حاوی مواد مخدر STAT3 غیر فعال شده اند، سلول های بنیادی سرطانی سبب از دست دادن این سلول ها و کاهش توانایی آنها در ایجاد سرطان در قسمت های دیگر بدن گشتند.
آنها همچنین دریافتند که رشد سلول های سرطانی، هم در انسان ها و هم در موش ها کاهش می یابد. تیم امیدوار است که رویکرد جدید، در دسترس و ارزان باشد چرا که از نانوذراتی استفاده می کند که قبلا تایید شده است.
“ما هدفمند از داروهای بسیار ارزان استفاده کردیم، که تهیه آن برای عموم مردم، آسان باشد و ما می توانیم انبوه آن را در مقیاس بسیار بزرگ تولید کنیم. نانوذرات، پلیمری هستند که ما می توانیم در مقیاس وسیع ایجاد کنیم و بسیارسازگار است، بنابراین دقیقا می دانیم که چه چیزی تحویل داده ایم. “
هرگونه کپی برداری با نام وردنگار مجاز می باشد.