درمان و تشخیص سرطان با نانو چگونه است؟ – کلینیک آروین

درمان های سرطان در حال حاضر محدود به جراحی، پرتودرمانی و شیمی درمانی است. هر سه روش خطر آسیب به بافت های طبیعی یا ریشه کنی ناقص سرطان را دارند. نانوتکنولوژی ابزاری را برای هدف قرار دادن مستقیم و انتخابی شیمی ‌درمانی‌ها به سلول‌ های سرطانی و نئوپلاسم‌ ها، راهنمایی در برداشتن جراحی تومورها، و افزایش اثربخشی درمانی روش‌های درمانی مبتنی بر پرتو و سایر روش‌های درمانی فعلی ارائه می‌دهد . همه اینها می تواند منجر به کاهش خطر برای بیمار و افزایش احتمال بقا شود.

تحقیقات در مورد درمان سرطان با فناوری نانو فراتر از تحویل دارو و ایجاد درمان های جدید در دسترس تنها از طریق استفاده از خواص آن مواد گسترش می یابد. اگرچه نانو ذرات در مقایسه با سلول‌ها کوچک هستند اما به اندازه‌ای بزرگ هستند که بسیاری از ترکیبات مولکولی کوچک را که می ‌توانند انواع مختلفی داشته باشند، در خود محصور کنند.

در عین حال، سطح نسبتاً بزرگ نانو ذرات را می ‌توان با مولکول‌های کوچک، رشته‌های DNA یا RNA، پپتیدها، آپتامرها یا آنتی‌بادی‌ها عامل ‌دار کرد. این لیگاندها را می توان برای اثر درمانی یا هدایت سرنوشت نانوذرات در داخل بدن استفاده کرد. این ویژگی‌ها تحویل داروی ترکیبی، درمان چند روشی و ترکیبی درمانی و تشخیصی، معروف به «ترانوستیک» را ممکن می‌سازد. از خواص فیزیکی نانوذرات مانند جذب انرژی و تابش مجدد نیز می توان برای مختل کردن بافت بیمار استفاده کرد.

توسعه یکپارچه بسته‌های نانو ذرات نوآورانه و ترکیبات دارویی فعال نیز امکان کاوش در مجموعه گسترده‌ تری از مواد فعال را فراهم می‌کند، که دیگر محدود به آنهایی که رفتار فارموکینتیک یا زیست سازگاری قابل قبولی دارند، نخواهد بود. علاوه بر این، محموله‌های ایمونوژنیک و پوشش‌های سطحی به‌عنوان کمکی برای رادیو و شیمی‌درمانی با واسطه نانوذرات و سنتی و همچنین درمان‌های مستقل مورد بررسی قرار می‌گیرند.

استراتژی‌های نوآورانه شامل طراحی نانوذرات به‌عنوان سلول‌های ارائه ‌دهنده آنتی ‌ژن مصنوعی از عوامل تحریک ‌کننده ایمنی است که از معماری نانوساختار برای فعالیت ضد تومور پایدار استفاده می‌کنند.

نانو تکنولوژی روشی برای تشخیص و درمان سرطان

در سال 1966 در فیلم علمی تخیلی « سفر شگفت ‌انگیز »، تیمی از پزشکان کوچک شدند و با یک زیردریایی کوچک از بدن دانشمند روسی عبور کردند تا لخته خونی را در مغز او بردارند . اگرچه علم به چگونگی کوچک کردن پزشکان پی نبرده است، اما توانسته ابزاری برای درمان سرطان و سایر بیماری‌ها بسازد که کوچک ‌تر از یک سلول انسانی باشد.

فرآیندهای داخل بدن ما که منجر به سرطان می‌شوند در مقیاس نانو اتفاق می‌افتند که  اندازه‌ای بین 1 تا 100 نانومتر. برای اینکه بفهمید چقدر کوچک است، عرض یک تار موی انسان حدود 100000 نانومتر است.

نانوتکنولوژی بیماری را در این سطح بسیار کوچک تشخیص و درمان می کند. از نانوذرات استفاده می‌کند – ذراتی که 100 تا 10000 برابر کوچک‌تر از سلول‌های انسان هستند. اندازه کوچک آنها به آنها کمک می کند تا سرطان را با دقت بیشتری نسبت به درمان های فعلی سرطان شناسایی کنند و از بین ببرند.

تشخیص سرطان با نانو تکنولوژی چگونه امکان پذیر است؟

امروزه، پزشکان اغلب آزمایش های تصویربرداری مانند اشعه ایکس، سی تی اسکن و ام آر آی را برای کمک به تشخیص سرطان سفارش می دهند. اما این آزمایش‌ها تنها زمانی می‌توانند بیماری را پیدا کنند که به اندازه کافی بزرگ شود تا بتوان آن را دید. تا آن زمان، سلول سرطانی ممکن است بارها از خود کپی کرده و به سایر قسمت های بدن گسترش یافته باشد. این اسکن ها همچنین نمی توانند نشان دهند که تومور سرطانی است یا خیر. معمولاً برای اینکه مطمئن شوید نیاز به بیوپسی دارید.

نانوتکنولوژی به دلیل اندازه کوچکش می تواند تغییرات در تعداد بسیار کمی از سلول ها را تشخیص دهد. می تواند تفاوت بین سلول های طبیعی و سرطانی را شناسایی کند. و می تواند در مراحل اولیه خود به سرطان برسد، زمانی که سلول ها تازه شروع به تقسیم کرده اند و درمان سرطان آسان تر است.

نانو تکنولوژی می‌تواند تومورها را در آزمایش‌های تصویربرداری راحتتر نشان دهد. پوشاندن نانو ذرات با آنتی بادی ها یا مواد دیگر به آنها کمک می کند تا سلول های سرطانی را پیدا کرده و به آنها بچسبند. ذرات همچنین می توانند با موادی پوشانده شوند که هنگام یافتن سرطان سیگنال ارسال می کنند. به عنوان مثال، نانوذرات ساخته شده از اکسید آهن به سلول های سرطانی متصل می شوند و سیگنال قوی را ارسال می کنند که سرطان را در اسکن های MRI روشن می کند.

این روش همچنین می‌تواند به پزشکان کمک کند تا سرطان را در نمونه‌های خون یا بافت پیدا کنند. این روش می تواند تکه هایی از سلول های سرطانی یا DNA را که برای آزمایش های فعلی بسیار کوچک هستند، شناسایی کند.

نانو تکنولوژی چگونه باعث درمان سرطان میشود؟

نانو تکنولوژی می تواند به ایمن تر و دقیق تر کردن درمان سرطان کمک کند. نانو ذرات با طراحی خاص، داروهایی مانند شیمی درمانی را مستقیماً به تومور می‌رسانند. دارو را تا نرسند آزاد نمی کنند. این داروها از آسیب رساندن به بافت های سالم اطراف تومور جلوگیری می کند. این آسیب همان چیزی است که باعث عوارض جانبی می شود.

اندازه کوچک به آنها اجازه می دهد تا داروها را به مناطقی از بدن برسانند که معمولاً دسترسی به آنها سخت است. یک مثال سد خونی مغزی است که از ورود مواد سمی به مغز جلوگیری می کند. همچنین برخی از داروها را مسدود می کند. نانوذرات به اندازه‌ ای کوچک هستند که از این سد عبور کنند، که آنها را به یک درمان مفید برای سرطان مغز تبدیل می‌کند.

آیا فناوری نانو در حال استفاده است؟

پزشکان بیش از یک دهه است که از فناوری نانو برای درمان سرطان استفاده می کنند. دو درمان تایید شده – Abraxane و Doxil – به عملکرد بهتر داروهای شیمی درمانی کمک می کنند.

آبراکسان نانوذره ای است که از پروتئین آلبومین متصل به داروی شیمیایی دوستاکسل ساخته شده است. از تقسیم سلول های سرطانی پیشگیری می کند. آبراکسان سرطان سینه و پانکراس را که گسترش یافته اند و سرطان ریه سلول های غیر کوچک را درمان می کند.

دوکسیل داروی شیمی درمانی دوکسوروبیسین است که درون یک لیپوزوم، یک کیسه چربی پیچیده شده است. ژن‌های سرطانی را مختل می‌کند تا سلول‌های سرطانی نتوانند تقسیم شوند. دوکسیل سرطان های تخمدان ، مولتیپل میلوما و سارکوم کاپوزی را درمان می کند.

محققان در حال مطالعه سایر درمان های نانوتکنولوژی در آزمایشات بالینی هستند. برخی از این درمان‌ها داروهای سمی را در نانوذرات می‌پیچانند تا آنها را ایمن‌تر کنند یا به دارو کمک کنند تا از سفر از طریق جریان خون جان سالم به در ببرد. یک روز، نانوذرات نیز ممکن است قادر به انتقال تشعشع به سرطان باشند.

آیا نانوتکنولوژی سرطان عوارض جانبی دارد؟

نانوتکنولوژی سلول های سرطانی را دقیقاً هدف قرار می دهد تا بافت های سالم را حفظ کند. در تئوری، باید عوارض جانبی کمتری نسبت به درمان های فعلی مانند شیمی درمانی و پرتودرمانی ایجاد کند. درمان‌های کنونی مبتنی بر فناوری نانو مانند Abraxane و Doxil عوارض جانبی مانند کاهش وزن، تهوع و اسهال ایجاد می‌کنند.

اما این مشکلات ممکن است ناشی از داروهای شیمی درمانی باشد. محققان باید هنگام مطالعه آنها در آزمایشات بالینی، درباره عوارض جانبی این درمان ها اطلاعات بیشتری کسب کنند.

فواید درمان با داروی نانو تکنولوژی

دستگاه های نانو، مقیاس صد تا ده هزار برابر کوچکتر از سلول های انسان هستند. آنها از نظر اندازه شبیه به مولکول های بیولوژیکی بزرگ یا بیومولکول ها مانند آنزیم ها و گیرنده ها هستند. به عنوان مثال، هموگلوبین، مولکولی که اکسیژن را در گلبول های قرمز حمل می کند، تقریباً 5 نانومتر قطر دارد.

دستگاه های نانومقیاس کوچکتر از 50 نانومتر می توانند به راحتی وارد اکثر سلول ها شوند، در حالی که دستگاه های کوچکتر از 20 نانومتر می توانند از رگ های خونی خارج شوند که در بدن گردش می کنند.

دستگاه ‌های نانو مقیاس به دلیل اندازه کوچکشان می‌توانند به آسانی با مولکول‌های زیستی در سطح و داخل سلول‌ها تعامل داشته باشند. با دستیابی به بسیاری از مناطق بدن، آنها پتانسیل تشخیص بیماری و ارائه درمان را به روش هایی دارند که تا به حال تصور نمی شد. فرآیندهای بیولوژیکی، از جمله آنهایی که برای زندگی ضروری هستند و آنهایی که منجر به سرطان می شوند، در مقیاس نانو رخ می دهند. بنابراین، در واقع، ما از انبوهی از نانو ماشین‌های بیولوژیکی تشکیل شده‌ ایم. نانوتکنولوژی این فرصت را در اختیار محققان قرار می دهد تا در زمان واقعی و در مراحل اولیه پیشرفت سرطان، ماکرومولکول ها را مطالعه و دستکاری کنند.

این تکنولوژی می‌تواند شناسایی سریع و حساس مولکول‌های مرتبط با سرطان را فراهم کند و دانشمندان را قادر می‌سازد تا تغییرات مولکولی را حتی زمانی که فقط در درصد کمی از سلول‌ها رخ می‌دهند، شناسایی کنند. نانوتکنولوژی همچنین پتانسیل تولید عوامل درمانی کاملاً جدید و بسیار مؤثر را دارد.

در نهایت استفاده از مواد در مقیاس نانو برای سرطان، به توانایی آن در عملکرد آسان و به راحتی تنظیم می شود. توانایی آن برای ارائه و یا عمل به عنوان درمانی، تشخیصی، یا هر دو. و توانایی آن برای تجمع غیرفعال در محل تومور، هدف قرار دادن فعال به سلول‌های سرطانی، و انتقال از طریق موانع بیولوژیکی سنتی در بدن مانند بافت متراکم استرومایی پانکراس یا سد خونی مغزی که تحویل مولکول‌های زیستی را به شدت تنظیم می‌کند.