درمان پیشگامانه جدید، سلول‌های سرطانی رو به کمک نور با ایمنی از بین می‌بره

درمان سرطان راه درازی رو طی کرده، اما بسیاری از درمان‌های امروزی همچنان هزینه‌های سنگینی دارن: نه فقط مالی، بلکه جسمی و روحی هم. شیمی‌درمانی و پرتودرمانی همچنان ابزارهای حیاتی هستن، اما اغلب در کنار سلول‌های سرطانی، به سلول‌های سالم هم آسیب می‌زنن و بیماران رو خسته و آسیب‌پذیر در برابر عوارض جانبی بلندمدت می‌کنن.

محققان تو سراسر جهان دنبال درمان‌هایی هستن که هم مؤثر باشن و هم ملایم، بتونن تومورها رو با دقت هدف قرار بدن و بقیه بدن رو نجات بدن.

حالا، محققان آمریکایی یه درمان جدید و امیدبخش مبتنی بر نور رو معرفی کردن که می‌تونه روش درمان سرطان رو متحول کنه. کشف اونا نور LED نزدیک به مادون قرمز رو با پوسته‌های نانوسکوپی اکسید قلع، که به عنوان نانوپوسته‌های SnOx شناخته میشن، ترکیب می‌کنه تا سلول‌های سرطانی رو بکشه و سلول‌های سالم رو دست‌نخورده بذاره.

این یه پیشرفت مهم تو زمینه فتوتراپی گرمایی (Photothermal therapy) هست؛ تکنیکی که از نور برای گرم کردن و از بین بردن تومورها استفاده می‌کنه.

تو این مورد، این فرآیند به جای لیزرهای تخصصی، متکی به سیستم‌های LED ارزان و در دسترس هست. این رویکرد آسیب به بافت‌های اطراف رو کم می‌کنه و ممکنه روزی جایگزینی امن‌تر و کم‌تهاجمی‌تر برای شیمی‌درمانی یا پرتودرمانی ارائه بده.

هسته اصلی این نوآوری یه مفهوم ساده‌ست: استفاده از نور برای ایجاد گرمای موضعی که سلول‌های سرطانی رو هدف قرار میده و می‌کشه. این تیم نانوپوسته‌های SnOx رو طراحی کرده تا نور نزدیک به مادون قرمز رو به طور مؤثری جذب کنن؛ طول موجی که می‌تونه به طور ایمن از بافت‌های بیولوژیکی نفوذ کنه.

وقتی این نانوپوسته‌ها روشن میشن، مثل بخاری‌های میکروسکوپی عمل می‌کنن و گرمای کافی برای مختل کردن غشاهای سلولی و پروتئین‌های سلول‌های سرطانی تولید می‌کنن که در نهایت باعث مرگ سلول میشه. بافت‌های سالم عمدتاً دست‌نخورده باقی می‌مونن، چون حساسیت کمتری به گرما دارن و چون میشه نانوپوسته‌ها رو به طور خاص به سمت سلول‌های بدخیم هدایت کرد.

این فرآیند گرمایش هدفمند، که به عنوان فتوتراپی گرمایی شناخته میشه، متکی به یه مکانیسم فیزیکیه تا شیمیایی. این یعنی می‌تونه از بسیاری از عوارض جانبی سیستمیک که معمولاً با شیمی‌درمانی دیده میشه، جلوگیری کنه.

سیستم‌های فتوتراپی گرمایی سنتی از لیزر استفاده می‌کنن، چون می‌تونن نور رو به طور دقیق و عمیق تو بافت متمرکز کنن. با این حال، همون شدت می‌تونه به سلول‌های سالم هم آسیب بزنه، نیاز به تجهیزات گرون قیمت داره و استفاده رو به امکانات بسیار تخصصی محدود می‌کنه.

تو این مطالعه، محققان لیزرها رو با دیودهای ساطع‌کننده نور (LEDs) جایگزین کردن که نور ملایم‌تر و با طیف گسترده‌تری ساطع می‌کنن. LEDها گرمایش یکنواخت‌تری تولید می‌کنن و احتمال سوختن یا آسیب رساندن به بافت سالم رو به مراتب کمتر می‌کنن. اونا همچنین ارزان و قابل حمل هستن و برای استفاده بالینی یا حتی تو خونه بسیار مناسب هستن.

تو مطالعات آزمایشگاهی، نور LED ترکیب شده با نانوپوسته‌های SnOx، تا ۹۲ درصد از سلول‌های سرطان پوست و ۵۰ درصد از سلول‌های سرطان روده بزرگ رو تو ۳۰ دقیقه از بین برد. سلول‌های سالم پوست انسان تحت تأثیر قرار نگرفتن.

این سطح از انتخابی بودن، این تکنیک رو به خصوص برای سرطان‌هایی مثل ملانوما و کارسینوم سلول بازال، که میشه مستقیماً از طریق نوردهی درمانشون کرد، امیدبخش می‌کنه. چنین دقتی تو بین فناوری‌های فتوتراپی گرمایی نادره، چون اونا اغلب خطر آسیب به بافت اطراف رو دارن.

علم زیربنایی به همین اندازه مهمه. اکسید قلع یه ماده پایدار و زیست‌سازگار هست که قبلاً تو الکترونیک استفاده شده.

محققان با تبدیل دی‌سولفید قلع (SnS₂) به نانوپوسته‌های اکسید قلع اکسیژن‌دار، ساختارهایی رو ایجاد کردن که نور نزدیک به مادون قرمز رو خیلی مؤثرتر جذب می‌کنن.

این تحول عملکرد فتوتراپی گرمایی رو بهتر می‌کنه و به نانوپوسته‌ها اجازه میده با استفاده از روش‌های سنتز مبتنی بر آب و غیرسمی ساخته بشن. این فرآیند از حلال‌های مضر و مراحل ساخت گرون قیمت جلوگیری می‌کنه و اون رو مقیاس‌پذیر، پایدار و مناسب برای کاربردهای پزشکی می‌کنه.

این تیم دستگاه‌های LED فشرده‌ای رو تو ذهن داره که میشه بعد از برداشتن جراحی تومور مستقیماً روی پوست استفاده بشن تا سلول‌های بدخیم باقی‌مونده رو از بین ببرن و خطر عود رو کاهش بدن.

مثلاً، بعد از برداشتن ملانوما یا کارسینوم سلول بازال، یه دستگاه LED شبیه وصله می‌تونه نور متمرکز رو برای فعال کردن نانوپوسته‌ها تو محل جراحی برسونه. این نوع درمان قابل حمل و خانگی می‌تونه مراقبت‌های سرطانی بعد از جراحی رو امن‌تر، راحت‌تر و کمتر وابسته به مراجعه به بیمارستان کنه.

این نوآوری همچنین راه رو برای درمان‌های ترکیبی باز می‌کنه. درمان فتوتراپی گرمایی می‌تونه سلول‌های سرطانی رو در برابر اشکال دیگه درمانی، مثل ایمونوتراپی یا داروهای هدفمند، آسیب‌پذیرتر کنه.

گرمای تولید شده توسط نور می‌تونه سلول‌های تومور رو ضعیف کنه، غشاهای اونا رو نفوذپذیرتر کنه و پاسخ‌های ایمنی رو تحریک کنه که به بدن کمک می‌کنه سرطان رو شناسایی و از بین ببره. ادغام فتوتراپی گرمایی مبتنی بر LED با رویکردهای دیگه می‌تونه برنامه‌های درمانی رو دقیق‌تر، مؤثرتر و کم‌سمیت‌تر کنه.

اگرچه این تکنولوژی هنوز تو مراحل اولیه هست، محققان دارن اون رو اصلاح می‌کنن و کاربردهای جدید رو بررسی می‌کنن. اونا دارن بررسی می‌کنن که چطور طول موج‌ها و زمان‌های نوردهی مختلف روی نتایج تأثیر میذارن و در حال تحقیق هستن که آیا مواد دیگه مشابه اکسید قلع می‌تونن به بافت‌های عمیق‌تر، مثل بافت‌هایی که تحت تأثیر سرطان سینه یا روده بزرگ هستن، برسن یا نه.

یه حوزه دیگه توسعه، سیستم‌های نانوپوسته قابل کاشت هست: دستگاه‌های زیست‌سازگار کوچیکی که می‌تونن کنترل فتوتراپی گرمایی مداوم رو تو داخل بدن فراهم کنن.

پتانسیل دسترسی‌پذیری یکی از هیجان‌انگیزترین جنبه‌های این کاره. از اونجایی که ساخت دستگاه‌های مبتنی بر LED ارزونه و کار باهاشون ساده، میشه تو مناطق کم‌امکاناتی که دسترسی به مراقبت‌های سرطانی محدوده، از اونا استفاده کرد.

این می‌تونه درمان پیشرفته رو دموکراتیک کنه و اون رو فراتر از بیمارستان‌های بزرگ گسترش بده. برای سرطان‌های سطحی که زود تشخیص داده میشن، حتی ممکنه درمان LED تو روش‌های سرپایی یا زیبایی ادغام بشه، که زمان بهبودی رو کاهش میده و کیفیت زندگی رو بهتر می‌کنه.

ایمنی یکی دیگه از مزیت‌های بزرگ هست.

شیمی‌درمانی به سلول‌های سالم در حال تقسیم سریع تو سراسر بدن آسیب می‌زنه و پرتودرمانی می‌تونه به بافت‌های عادی آسیب برسونه و باعث خستگی یا زخم بشه. در مقابل، فتوتراپی گرمایی، اثرات خودش رو به محل نوردهی محدود می‌کنه. این روش سمیت سیستمیک ایجاد نمی‌کنه، آسیب تجمعی به اندام‌ها نداره و حداقل ناراحتی رو به همراه داره.

این دقت بالا هم از هدف‌گیری نوری و هم از انتخاب‌پذیری بیولوژیکی نانوپوسته‌ها ناشی میشه، که به دلیل متابولیسم تغییر یافته و حساسیت بیشتر به استرس حرارتی، سلول‌های سرطانی رو ترجیحاً گرم می‌کنن.

قدم بعدی اینه که این یافته‌های آزمایشگاهی به آزمایش‌های پیش‌بالینی و در نهایت انسانی منتقل بشن. در حالی که کارهای زیادی باقی مونده، فتوتراپی گرمایی با هدایت LED می‌تونه یه تغییر تو نحوه درمان سرطان باشه و درمان‌ها رو دقیق‌تر، مقرون به صرفه‌تر و انسانی‌تر کنه.

نور، یکی از ساده‌ترین انرژی‌های طبیعت، می‌تونه تبدیل به یه ابزار پزشکی قدرتمند برای از بین بردن انتخابی تومورها بدون آسیب رساندن به بافت سالم بشه. با نوآوری‌هایی مثل نانوپوسته‌های SnOx، دیدگاه درمان سرطان غیرتهاجمی، موضعی و بیمارپسند، به طور پیوسته به واقعیت نزدیک میشه.

لینک منبع