طلاء الجسيمات النانوية يحسن توصيل الأدوية المضادة للسرطان ويقلل من الآثار الجانبية

تشير دراسة حديثة من جامعة ميسيسيبي إلى أن "ملعقة من السكر" قد تساعد الأدوية على العمل بشكل أكثر فعالية مع تقليل الآثار الجانبية الضارة لعلاجات السرطان.

بدلاً من ملعقة سكر حرفية، استخدم الباحثون بوليمرات سكرية - بوليمرات مصنوعة من سكريات طبيعية مثل الجلوكوز - لتغليف الجسيمات النانوية التي توصل أدوية السرطان مباشرةً إلى الأورام. ووجدوا أن البوليمرات السكرية تمنع البروتينات من الالتصاق بالجسيمات النانوية، مما يُضعف استجابة الجسم المناعية للعلاج.

ونتيجة لذلك، استجاب الجسم للعلاج بشكل أفضل.

وقال توماس ويرفيل، الأستاذ المشارك في الهندسة الطبية الحيوية، إن "المشكلة الرئيسية هي أن أدوية السرطان سامة بشكل لا يصدق".

إن المجال العلاجي لهذه الأدوية ضيق للغاية: فالجرعة التي تُحدث بها تأثيرًا تُقارب الجرعة التي تُصبح عندها سامة. وبمجرد أن تكون الجرعة كافية لقتل الورم، فإنها تُسبب أيضًا سميةً وآثارًا جانبيةً عديدةً نسعى إلى تجنبها.

لماذا يحدث هذا؟ لأن جزءًا صغيرًا فقط من الدواء يصل إلى الورم - في معظم الحالات، أقل من ١٪؛ بينما يصل أكثر من ٩٩٪ إلى أجزاء أخرى من الجسم.

توماس ويرفيل، أستاذ مشارك في الهندسة الطبية الحيوية، جامعة ميسيسيبي

يمكن أن يُسبب تسرب الأدوية السامة إلى أجزاء أخرى من الجسم حالاتٍ خطيرة، مثل سرطان الدم، وردود الفعل التحسسية، وحتى ظهور أنواع جديدة من السرطان. ومع ذلك، إذا وصلت كمية أكبر من الدواء إلى الورم، يُمكن تقليل الآثار الجانبية.

مزايا الجليكوبوليمرات

وقد نشر ويرفيل وكينيث هولوجالا، وهو طالب دراسات عليا في الهندسة الطبية الحيوية من كاندي في سريلانكا، نتائجهما في مجلة ACS Nano في أكتوبر/تشرين الأول.

أثبتت الجسيمات النانوية - وهي جسيمات يقل عرضها عن جزء من ألف من شعرة الإنسان - فعاليتها في علاج السرطان عن طريق توصيل الأدوية مباشرة إلى الأورام. ومع ذلك، تميل البروتينات، بما فيها تلك التي تُحفز الاستجابة المناعية، إلى التكتل حول الجسيمات النانوية، مما يدفع الجسم إلى تصنيف العلاج على أنه غريب.

هذه المقاومة المناعية تقلل من فعالية الدواء.

وقال هولوجالا: "على مدى الثلاثين عامًا الماضية، كان البولي إيثيلين جلايكول (PEG) هو المعيار الذهبي لحماية هذه الجسيمات من الاستجابة المناعية".

ومع ذلك، تفقد الطلاءات القائمة على PEG فعاليتها بعد الاستخدام الأول: حيث يبدأ الجهاز المناعي بسرعة في التعرف على الدواء على أنه غريب، مما يمنعه من دخول الورم.

على العكس من ذلك، لا تعاني البوليمرات السكرية من هذا العيب.

تُظهر نتائجنا أن الجسيمات النانوية المغلفة بالجليكوبوليمر تُقلل بشكل ملحوظ من الاستجابات المناعية غير المرغوبة، وتُحسّن بشكل كبير من توصيل الدواء في كل من النماذج الخلوية والحيوانية. وقد يُمثل هذا البحث خطوة مهمة نحو علاجات أكثر فعالية للسرطان.

دراسات على الحيوانات

اختبر ويرفيل وهولوغالا الجسيمات النانوية المغلفة بالغليكوبوليمر على فئران مصابة بسرطان الثدي، ووجدا أن عدد الجسيمات النانوية التي وصلت إلى الأورام كان أكبر مقارنةً بالجسيمات القائمة على البولي إيثيلين جلايكول. تتمثل الخطوة التالية في بحثهما في تحميل هذه الجسيمات النانوية بالأدوية واختبار فعاليتها ضد السرطان.

"على المدى الطويل، لا نريد فقط دراسة هذه الظاهرة من منظور وقائي، بل نريد أيضًا العمل على استهداف الجسيمات النانوية بشكل نشط للأورام"، كما قال ويرفيل.

نلاحظ بالفعل أن البوليمرات السكرية تُحفّز الجهاز المناعي بشكل أقل، وتبقى الجسيمات في الجسم لفترة أطول وتصل إلى الورم بشكل أفضل. هذا رائع.

لكن الخطوة التالية هي النظر في كيفية استهداف الأورام. ما هي العلامات البيولوجية التي يمكننا استخدامها لتراكم المزيد من الجسيمات أو الأدوية في الورم؟ هذه هي الأسئلة التي تتصدر اهتمامنا حاليًا.

نُشرت الدراسة في مجلة ACS Nano.