درمان انواع سرطان با روش‌های متفاوت به کمک نانو ذرات

 پلتفرم EVONANO به دانشمندان اجازه می‌دهد که تومور‌های مجازی را رشد دهند و از هوش مصنوعی جهت بهینه کردن طراحی نانوذرات برای درمان آن‌ها استفاده کنند. توانایی رشد و درمان تومور‌های مجازی گامی مهم به سوی توسعه درمان بیماری‌ها از جمله سرطان است. یکی از مهم‌ترین قابلیت‌های این روش این است که دانشمندان می‌توانند از تومور‌های مجازی برای بهینه‌سازی و طراحی دارو‌های مبتنی بر نانو ذرات قبل از تست در آزمایشگاه و یا بر روی بیمار استفاده کنند.

این مقاله، پلت فرم محاسباتی تکاملی برای کشف خودکار نانوحامل‌ها برای درمان سرطان است که در مجله Nature Computational منتشر شده‌ است و نشان می‌دهد توانایی شبیه سازی ما را قادر می‌سازد تا روش‌های درمانی مختلفی را برای درمان انواع تومور‌ها آزمایش کنیم.

براساس یافته‌های به دست آمده ما هنوز در مراحل اولیه ایجاد تومور‌های مجازی هستیم، با توجه به ماهیت پیچیده بیماری، اما امید است که حتی این تومور‌های ساده دیجیتالی بتواند به ما در طراحی کارآمدتر نانوپزشکی برای سرطان کمک کند.

دکتر هاوئرت، نویسنده ارشد این مقاله بر این باوراست که داشتن پلتفرم EVONANO، برای رشد و درمان تومور‌های مجازی می‌تواند در توسعه درمان‌های هدفمند سرطان، مفید واقع شود.

در آینده ایجاد یک جفت دیجیتال از یک تومور بیمار می‌تواند شرایط را برای طراحی دارو‌های جدید که اغلب پرهزینه و محدود است بدون نیاز به آزمایش گسترده و خطا یا کار آزمایشگاهی، فراهم کرده تا به سرعت بر راه‌حل‌های مناسب برای بیماران مجزا عمل کند. دارو‌های مبتنی بر نانو ذرات دارای پتانسیل بالاتری برای هدف قرار دادن سلول‌های سرطانی هستند، زیرا نانو ذرات وسایل نقلیه بسیار کوچکی هستند که می‌توانند برای انتقال دارو‌ها به تومور‌ها طراحی شوند.

دارو‌های مبتنی بر نانو ذرات به درستی سلول‌های سرطانی را هدف قرار می‌دهد. به عنوان مثال، یک مهندس زیستی می‌تواند اندازه، بار یا ماده نانو ذرات را تغییر دهد و همچنین نانو ذرات را با مولکول‌هایی که آن‌ها را به راحتی تشخیص می‌دهند توسط سلول‌های سرطانی تغییر دهند، یا حتی آن‌ها را با دارو‌های مختلف بارگذاری کنند تا سلول‌های سرطانی را از بین ببرند.

همچنین با استفاده از پلتفرم جدید EVONANO، این تیم توانست تومور‌های ساده و تومور‌های پیچیده‌تر با سلول‌های بنیادی سرطانی را شبیه سازی کند که گاهی درمان آن‌ها دشوار است و منجر به عود برخی از بیماران سرطانی می‌شود.

این استراتژی توانست طرح‌های نانو ذرات شناخته‌شده برای کار در تحقیقات قبلی و نیز استراتژی‌های جدید بالقوه برای طراحی نانو ذرات را شناسایی کند.

همانطور که دکتر بالاز تاکید می‌کند ابزاری که ما در EVONANO توسعه دادیم نشان‌دهنده یک پلتفرم غنی برای آزمایش فرضیه درباره اثربخشی نانوذرات برای سناریو‌های مختلف تومور است. تاثیر فیزیولوژیکی در پارامتر‌های ذرات نانو در حال حاضر می‌تواند در سطح جزئیات شبیه‌سازی شود. چالش طراحی نانو ذرات بسیار کاربردی است، زیرا با استفاده از تکنیک تکامل مصنوعی، محققان طرح نانو ذرات را تا زمانی که بتوانند تمام سناریو‌های مورد آزمایش را در عین حفظ سلول‌های سالم برای محدود کردن عوارض جانبی احتمالی درمان کنند با دقت هرچه تمام‌تر آن را طراحی می‌کنند.

محققان این مقاله معتقدند که این تحقیق نشان‌دهنده قدرت ترکیب شبیه‌سازی کامپیوتری با هوش مصنوعی برای یافتن راه‌های جدید و هیجان‌انگیز برای درمان سرطان را نشان می‌دهد. در آینده هدف این تیم استفاده از چنین بستری برای نزدیک‌تر کردن جفت‌ها به واقعیت با استفاده از داده‌های تک تک بیماران برای رشد نسخه‌های مجازی تومور‌ها و سپس بهینه سازی درمان‌های مناسب برای آن‌هاست.

در آینده نزدیک از این پلتفرم برای کشف استراتژی‌های جدید نانو ذرات استفاده می‌شود که می‌توانند در آزمایشگاه‌ها تست شوند. این نرم افزار یک منبع در دسترس است، بنابراین می‌توان امیدوار بود که سایر محققان از آن برای ساختن نانو دارو‌های سرطانی مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده کنند. تمرکز بر روی مقاومت دارویی و ناهمگونی تومور‌ها از جمله فعالیت‌های این محققان برای نزدیک‌تر شدن به فعالیت‌های بالینی در آینده است.