المصدر: Journal of Materials Chemistry B / Nguyen T. K. Thanh / Florian Aubrit / Olivier Sandre / Lilin Wang
تسخين الخلايا السرطانية أثناء استهدافها بالعلاج الكيميائي هو وسيلة فعالة للغاية لقتلها، وفقًا لدراسة جديدة قادها باحثون من جامعة كلية لندن (UCL).
الدراسة، التي نُشرت في مجلة Journal of Materials Chemistry B، وجدت أن "تحميل" دواء العلاج الكيميائي على جزيئات مغناطيسية صغيرة يمكنها تسخين الخلايا السرطانية في نفس الوقت الذي توصل فيه الدواء إليها كان أكثر فعالية بنسبة تصل إلى 34% في تدمير الخلايا السرطانية مقارنة بدواء العلاج الكيميائي دون إضافة الحرارة.
الجسيمات النانوية من أكسيد الحديد المغناطيسي التي تحمل دواء العلاج الكيميائي تطلق الحرارة عند تعرضها لمجال مغناطيسي متناوب.
هذا يعني أنه بمجرد تراكم الجسيمات النانوية في منطقة الورم، يمكن تطبيق مجال مغناطيسي متناوب من خارج الجسم، مما يسمح بتوصيل الحرارة والعلاج الكيميائي في نفس الوقت.
كانت تأثيرات العلاجين تآزرية - أي أن كل علاج عزز فعالية الآخر، مما يعني أنهما كانا أكثر فعالية عند الجمع بينهما مقارنة عندما يكونان منفصلين.
أُجريت الدراسة على خلايا في المختبر وهناك حاجة إلى مزيد من البحث قبل إجراء التجارب السريرية التي تشمل المرضى.
قال المؤلف الرئيسي البروفيسور Nguyen T. K. Thanh (مجموعة الفيزياء الحيوية، قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة كلية لندن): "تُظهر دراستنا الإمكانات الهائلة للجمع بين العلاج الكيميائي والعلاج الحراري الذي يتم توصيله عبر الجسيمات النانوية المغناطيسية.
بينما تمت الموافقة على هذا النوع من العلاج بالفعل لعلاج الأورام الدبقية سريعة النمو، تشير نتائجنا إلى أنه يمكن استخدامه على نطاق أوسع كعلاج شامل مضاد للسرطان."
وأضاف: "هذا العلاج لديه أيضًا إمكانية تقليل الآثار الجانبية للعلاج الكيميائي، من خلال ضمان استهدافه بشكل أكبر للخلايا السرطانية بدلًا من الأنسجة السليمة.
يجب استكشاف ذلك في اختبارات ما قبل السريرية الإضافية."
في الدراسة، قام الباحثون بدمج الجسيمات النانوية المغناطيسية مع دواء العلاج الكيميائي الشائع الاستخدام، دوكسوروبيسين، وقارنوا تأثيرات هذا المركب في سيناريوهات مختلفة على خلايا سرطان الثدي البشري، وخلايا الورم الدبقي (سرطان الدماغ)، وخلايا سرطان البروستاتا في الفئران.
في السيناريو الأكثر نجاحًا، وجدوا أن الحرارة ودوكسوروبيسين معًا قتلا 98% من خلايا سرطان الدماغ بعد 48 ساعة، بينما قتل دوكسوروبيسين وحده 73%.
وفي الوقت نفسه، بالنسبة لخلايا سرطان الثدي، تم قتل 89% بواسطة الحرارة ودوكسوروبيسين معًا، بينما تم قتل 77% بعد 48 ساعة بواسطة دوكسوروبيسين وحده.
الخلايا السرطانية أكثر عرضة للحرارة من الخلايا السليمة - حيث تخضع للموت البطيء (الاستماتة) بمجرد أن تصل درجة الحرارة إلى 42 درجة مئوية، بينما تستطيع الخلايا السليمة تحمل درجات حرارة تصل إلى 45 درجة مئوية.
وجد الباحثون أن تسخين الخلايا السرطانية ببضع درجات فقط، إلى 40 درجة مئوية، عزز فعالية العلاج الكيميائي، مما يعني أن العلاج يمكن أن يكون فعالًا بجرعات أقل من الجسيمات النانوية.
وجدوا أن الجمع بين العلاجات كان أكثر فعالية عندما تم امتصاص الجسيمات النانوية، أو استيعابها، بواسطة الخلايا السرطانية، لكنهم وجدوا أيضًا أن العلاج الكيميائي كان معززًا عندما أطلقت الجسيمات النانوية الحرارة بينما بقيت خارج الخلايا السرطانية (وهو شكل أسهل من العلاج لتوصيله).
ومع ذلك، فإن التأثيرات عند درجات الحرارة المنخفضة حدثت فقط عندما تم استيعاب الجسيمات النانوية من أكسيد الحديد أو ترسيبها بإحكام على سطح الخلايا السرطانية.
تحتوي الجسيمات النانوية أيضًا على طلاء بوليمري يمنع دواء العلاج الكيميائي من التسرب إلى الأنسجة السليمة.
الطلاء حساس للحرارة ودرجة الحموضة، ومصمم لإطلاق الدواء عندما ترتفع درجة الحرارة ويتم استيعاب الجسيمات النانوية داخل جيوب صغيرة في الخلايا تُسمى "الليزوزومات"، التي لديها درجة حموضة أقل من بقية وسط الخلية.
كان توصيل الدواء داخل الخلايا فعالًا بشكل خاص لخلايا سرطان البروستاتا في الفئران، التي أظهرت تأثير موت خلوي متفوق وتآزري، خاصة عندما وصلت درجة الحرارة إلى 42 درجة مئوية.
قال المؤلف المشارك الدكتور Olivier Sandre، من جامعة بوردو: "نظرًا لأن الحرارة يمكن توليدها من خلال المجال المغناطيسي المتناوب، يمكن أن يكون إطلاق الدواء موجهًا بشكل كبير إلى الخلايا السرطانية، مما يقلل من الآثار الجانبية المحتملة."
###
تلقى الباحثون تمويلًا من مجلس أبحاث العلوم الهندسية والفيزيائية (EPSRC)، ومكتب الأبحاث والتطوير الفضائي الآسيوي (AOARD)، والتعاون الأوروبي في العلوم والتكنولوجيا (COST)، وجامعة كلية لندن، وجامعة بوردو، وتعاونوا مع شركة Resonant Circuits Limited.