المصدر: Journal of Materials Chemistry B / Nguyen T. K. Thanh / Florian Aubrit / Olivier Sandre / Lilin Wang
تسخين الخلايا السرطانية أثناء استهدافها بالعلاج الكيميائي وسيلة فعالة للغاية لقتلها، وفقًا لدراسة جديدة قادها باحثون من كلية لندن الجامعية (UCL).
الدراسة، التي نُشرت في مجلة Journal of Materials Chemistry B، وجدت أن ربط دواء العلاج الكيميائي بجسيمات نانوية مغناطيسية قادرة على توليد الحرارة أثناء توصيله كان أكثر فعالية بنسبة تصل إلى 34٪ في تدمير الخلايا السرطانية مقارنةً بالعلاج الكيميائي وحده دون استخدام التسخين.
الجسيمات النانوية المصنوعة من أكسيد الحديد المغناطيسي والمحمَّلة بدواء العلاج الكيميائي تطلق الحرارة عند تعرّضها لمجال مغناطيسي متناوب.
هذا يعني أنه بمجرد تراكم هذه الجسيمات في الورم، يمكن تطبيق المجال المغناطيسي من خارج الجسم لتوصيل الحرارة والدواء في آن واحد.
كان تأثير العلاجين تآزريًا—أي أن كل منهما يعزز فعالية الآخر—مما يجعل الجمع بينهما أكثر فاعلية من استخدام أي منهما على حدة.
أُجريت الدراسة على خلايا في المختبر، ولا بد من المزيد من الأبحاث قبل الانتقال إلى التجارب السريرية على المرضى.
قال المؤلف الرئيسي البروفيسور Nguyen T. K. Thanh (مجموعة الفيزياء الحيوية في قسم الفيزياء وعلم الفلك بكلية لندن الجامعية): "تُظهر دراستنا الإمكانات الهائلة للجمع بين العلاج الكيميائي والعلاج الحراري المدمج بالجسيمات النانوية المغناطيسية.
وعلى الرغم من الموافقة على هذا النوع من العلاج لعلاج الأورام الدبقية سريعة النمو، تشير نتائجنا إلى إمكانية توسيع نطاقه ليصبح علاجًا شاملاً مضادًا للسرطان."
وأضاف: "يمتاز هذا النهج أيضًا بإمكانية تقليل الآثار الجانبية للعلاج الكيميائي عبر استهداف أكثر دقة للخلايا السرطانية على حساب الأنسجة السليمة.
ويجب استكشاف ذلك في تجارب ما قبل السريرية الإضافية."
في الدراسة، دمج الباحثون الجسيمات النانوية المغناطيسية مع دواء الدوكسوروبيسين الشائع، وقارنوا تأثير هذا المركب في سيناريوهات مختلفة على خلايا سرطان الثدي البشري، وخلايا الورم الدبقي (سرطان الدماغ)، وخلايا سرطان البروستاتا لدى الفئران.
في السيناريو الأكثر نجاحًا، وجدوا أن الحرارة والدوكسوروبيسين معًا قضيا على 98٪ من خلايا سرطان الدماغ بعد 48 ساعة، بينما قضى الدوكسوروبيسين وحده على 73٪.
وفي الوقت نفسه، بالنسبة لخلايا سرطان الثدي، قضى الجمع بين الحرارة والدوكسوروبيسين على 89٪ من الخلايا، مقارنةً بـ77٪ عند استخدام الدوكسوروبيسين وحده.
الخلايا السرطانية أكثر حساسية للحرارة من الخلايا السليمة؛ إذ تخضع للموت المبرمج (الاستماتة) عند وصول درجة الحرارة إلى 42 درجة مئوية، بينما تتحمّل الخلايا السليمة حرارة تصل إلى 45 درجة مئوية.
وجد الباحثون أن رفع حرارة الخلايا السرطانية ببضع درجات فقط، إلى 40 درجة مئوية، عزّز فعالية العلاج الكيميائي، مما يعني إمكانية استخدام جرعات أقل من الجسيمات النانوية.
كما تبين أن الجمع بين العلاجين كان أكثر فاعلية عندما امتصّت الخلايا الجسيمات النانوية أو استوعبتها، إلّا أنهم لاحظوا أيضًا تعزيزًا للعلاج الكيميائي حتى عند توليد الحرارة خارج الخلايا السرطانية (وهو أسلوب أسهل للتطبيق).
ومع ذلك، ظهرت هذه التأثيرات عند درجات حرارة منخفضة فقط عندما تُمتص الجسيمات النانوية المصنوعة من أكسيد الحديد أو تتّرسّب بإحكام على سطح الخلايا السرطانية.
تحتوي الجسيمات النانوية على طلاء بوليمري يمنع دواء العلاج الكيميائي من التسرب إلى الأنسجة السليمة.
الطلاء حساس للحرارة ودرجة الحموضة، ومصمم لإطلاق الدواء عندما ترتفع الحرارة وتتجه الجسيمات إلى الجيوب الخلوية الصغيرة المسماة "الليزوزومات" ذات الحموضة العالية مقارنةً بوسط الخلية.
كان توصيل الدواء داخل الخلايا فعالًا بشكل خاص في خلايا سرطان البروستاتا لدى الفئران، حيث أظهر تأثيرًا خلويًا متفوقًا وتآزريًا، خاصة عند رفع درجة الحرارة إلى 42 درجة مئوية.
قال المؤلف المشارك الدكتور Olivier Sandre من جامعة بوردو: "نظرًا لإمكانية توليد الحرارة عبر المجال المغناطيسي المتناوب، يمكن توجيه إطلاق الدواء بدقة نحو 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)، وكلية لندن الجامعية، وجامعة بوردو، وتعاونوا مع شركة Resonant Circuits Limited.