جلبک‌ها در رویارویی با سرطان پیروز می‌شوند
1394/10/09 در ساعت 15:37:00محققان جلبک‌هایی ساخته‌اند که 90 درصد سلول‌های سرطانی را از بین می‌برند، بدون آن که به سلول های سالم آسیبی برسانند. آزمایش‌های انجام شده بر روی موش‌ها این نتایج را تایید می‌کند.
به گزارش مرکز اطلاع رسانی و روابط عمومی معاونت علمی وفناوری رئیس جمهوری بخش فناوری های همگرا (ENBICS)؛ یکی از بزرگترین چالش‌ها در درمان دارویی سرطان توسعه داروهایی است که فقط به سلول‌های تومور حمله کنند و سایر سلول‌های بدن را دست نخورده باقی بگذارند. این نوع شیمی‌درمانی هدفدار شده در حالی که عوارض جانبی ویران‌کننده شیمی درمانی‌های معمول را ندارد، سلول‌هایی که تقسیم سلولی سریع دارند، مانند فولیکول مو، ناخن‌ها و مغز استخوان را با مواد سمی بمباران نمی‌کند.
به همین علت امروزه انتقال داروی سرطان بر مبنای نانوذرات اهمیت زیادی پیدا کرده است. محققان با فرستادن ذرات متخلل سیلیکا حاوی دارو به داخل بدن، سلول‌های سرطانی را هدف قرار داده‌اند. البته تولید این نانوذرات گران است و نیاز به مواد شیمیایی صنعتی مانند هیدروفلوریک اسید دارد.
در حال حاضر یک تیم بین‌المللی از دانشمندان استرالیایی و آلمانی موفق به ساخت یک جلبک دیاتوم شده‌اند که می‌تواند کار نانوذرات مصنوعی را به خوبی انجام دهد.
دیاتوم‌ها گروه بزرگی از موجودات تک‌سلولی میکروسکوپی با دیواره‌های سلولی شفاف متشکل از دی‌اکسید‌سیلیکون هیدراته یا سیلیس هستند. در واقع دیاتوم‌ها از جنس مواد متخلخل مورد استفاده در نانوذرات دارویی هستند. این جلبک‌ها فقط 4-6 میکرومتر قطر دارند، یعنی بیش از ده بار کوچکتر از ضخامت تار موی انسان.
نویسنده و متخصص نانوپزشکی نیکو ولوکر می گوید: « به کمک اصلاح ژنتیکی دیاتوم (جلبکی کوچک، تک سلولی و فوتوسنتزکننده، با اسکلتی از جنس نانوسیلیکای متخلخل) می‌توان نوعی پروتئینِ متصل به آنتی‌بادی روی سطح پوسته‌ی آن‌ها ایجاد کرد.
دیاتوم‌های سرشار از آنتی‌بادی، تنها به مولکول‌های موجود در سلول‌های سرطانی متصل می‌شوند و در آن‌جا دارو را آزاد می‌کنند. به این ترتیب درمان هدفمند شده و دیگر به سایر سلول‌ها آسیبی وارد نمی‌شود.
محققان در گزارش خود در مجله نیچر کامیونیکیشن اعلام کردند که توسعه‌ی حامل‌های دارویی طبیعی و زیست‌سازگار، اهمیت زیادی پیدا کرده است.
جلبک‌های کوچک دیاتوم بیوسیلیکا علاوه بر داشتن این معیارها، برای رشد فقط نیاز به آب و نور دارند و در نبود این عناصر از بین می‌روند. هم‌چنین با انتخاب آنتی بادی مناسب می‌توان نانوذرات جلبک را به راحتی به سمت سلول‌های تومور هدایت کرد.
محققان با استفاده از یک روش دو مرحله‌ای دیاتوم‌ها را پر از دارو کردند، و سپس آن‌ها را بر روی سلول‌های سرطانی هم در محیط کشت و هم بر روی موش‌ها با نوروبلاستومای (نوعی تومور بدخیم) القا شده آزمایش کردند.
نه تنها جلبک با موفقیت حدود 90 درصد سلول های سرطانی را در ظرفی که مقدار کمی سلول های سالم داشت از بین برد، بلکه رشد تومور در موش‌ها پس از تزریق کاهش یافت.
علاوه بر این، موش‌ها هیچ آسیب حاد بافتی ناشی از شیمی درمانی نداشتند، و دیاتوم‌های بیوسیلیکا در بدن آن‌ها به آسانی تجزیه شد.
وولکر افزود: « هر چند که هنوز در ابتدای مسیر هستیم این شیوه‌ی جدید دارورسانی بر اساس زیست‌‌فناوری و مواد تجدیدپذیر پتانسیل زیادی برای درمان تومورهای جامد، از جمله تومورهای غیرقابل درمان مغز دارد.»
در حال حاضر یک تیم بین‌المللی از دانشمندان استرالیایی و آلمانی موفق به ساخت یک جلبک دیاتوم شده‌اند که می‌تواند کار نانوذرات مصنوعی را به خوبی انجام دهد.
دیاتوم‌ها گروه بزرگی از موجودات تک‌سلولی میکروسکوپی با دیواره‌های سلولی شفاف متشکل از دی‌اکسید‌سیلیکون هیدراته یا سیلیس هستند. در واقع دیاتوم‌ها از جنس مواد متخلخل مورد استفاده در نانوذرات دارویی هستند. این جلبک‌ها فقط 4-6 میکرومتر قطر دارند، یعنی بیش از ده بار کوچکتر از ضخامت تار موی انسان.
نویسنده و متخصص نانوپزشکی نیکو ولوکر می گوید: « به کمک اصلاح ژنتیکی دیاتوم (جلبکی کوچک، تک سلولی و فوتوسنتزکننده، با اسکلتی از جنس نانوسیلیکای متخلخل) می‌توان نوعی پروتئینِ متصل به آنتی‌بادی روی سطح پوسته‌ی آن‌ها ایجاد کرد.
دیاتوم‌های سرشار از آنتی‌بادی، تنها به مولکول‌های موجود در سلول‌های سرطانی متصل می‌شوند و در آن‌جا دارو را آزاد می‌کنند. به این ترتیب درمان هدفمند شده و دیگر به سایر سلول‌ها آسیبی وارد نمی‌شود.
محققان در گزارش خود در مجله نیچر کامیونیکیشن اعلام کردند که توسعه‌ی حامل‌های دارویی طبیعی و زیست‌سازگار، اهمیت زیادی پیدا کرده است.
جلبک‌های کوچک دیاتوم بیوسیلیکا علاوه بر داشتن این معیارها، برای رشد فقط نیاز به آب و نور دارند و در نبود این عناصر از بین می‌روند. هم‌چنین با انتخاب آنتی بادی مناسب می‌توان نانوذرات جلبک را به راحتی به سمت سلول‌های تومور هدایت کرد.
محققان با استفاده از یک روش دو مرحله‌ای دیاتوم‌ها را پر از دارو کردند، و سپس آن‌ها را بر روی سلول‌های سرطانی هم در محیط کشت و هم بر روی موش‌ها با نوروبلاستومای (نوعی تومور بدخیم) القا شده آزمایش کردند.
نه تنها جلبک با موفقیت حدود 90 درصد سلول های سرطانی را در ظرفی که مقدار کمی سلول های سالم داشت از بین برد، بلکه رشد تومور در موش‌ها پس از تزریق کاهش یافت.
علاوه بر این، موش‌ها هیچ آسیب حاد بافتی ناشی از شیمی درمانی نداشتند، و دیاتوم‌های بیوسیلیکا در بدن آن‌ها به آسانی تجزیه شد.
وولکر افزود: « هر چند که هنوز در ابتدای مسیر هستیم این شیوه‌ی جدید دارورسانی بر اساس زیست‌‌فناوری و مواد تجدیدپذیر پتانسیل زیادی برای درمان تومورهای جامد، از جمله تومورهای غیرقابل درمان مغز دارد.»
