دلایل ادامه نیافتن مطالعات بر روی درمان سرطان با نانوذرات فلزی

هر چند که در سال ۲۰۱۰ مطالعات فاز یک درمان سرطان با نانو ذرات طلا با ۲۹ بیمار سرطانی مطلوب گزارش شد، اما هنوز اطلاعی درباره فازهای بعدی مطالعات این محصول موجود نیست، ضمن آنکه تاکنون قوانین مشخصی برای استفاده از این فلزات در درمان سرطان وجود ندارد و تاکید بر مطالعه بیشتر روی سازوکار دقیق تأثیر این فلزات بر روی سیستم ایمنی است.

کد خبر: ۵۶۴۴۶۸

تاریخ: ۱۲ دی ۱۴۰۱ - ۱۱:۱۱

به گزارش ایران اکونومیست، سرطان بیماری است که در آن سلول‌های بدن به‌صورت مهارنشدنی به تکثیر می‌پردازند. این تکثیر سلول‌ها تا جایی ادامه پیدا می‌کند که بدن از تعادل خارج شده و دچار مشکل می‌شود. اگر تکثیر سلول‌ها بعد از آن نیز ادامه پیدا کند، می‌تواند در نهایت منجر به مرگ فرد شود.

توده سلول‌های سرطانی با نام تومور شناخته می‌شود. تومورها به دو صورت خوش‌خیم و بدخیم هستند. سلول تومورهای بدخیم امکان مهاجرت به دیگر نقاط بدن و آلوده‌کردن دیگر نقاط بدن را نیز دارند. در اصطلاح به این فرایند متاستاز گفته می‌شود. زمانی که سلول‌های سرطانی متاستاز کنند، دیگر نمی‌توان آن‌ها را به‌صورت فیزیکی و تنها از یک نقطه بدن خارج کرد. در این حالت درمان بیماری بسیار سخت‌تر خواهد شد و برای درمان آن نیاز به درمان‌های سیستمی مانند شیمی‌درمانی وجود دارد.

سرطان یکی از علل اصلی مرگ‌ومیر در سراسر جهان است که آمار مرتبط به آن نیز همچنان در حال رشد است. تنها در سال ۲۰۱۸، ۱۸ میلیون بیمار سرطانی جدید و ۹٫۵ میلیون مرگ مرتبط با سرطان در سراسر جهان به ثبت رسید. پیش‌بینی می‌شود که این آمار تا سال ۲۰۴۰ برای بیماران جدید به ۳۰ میلیون و برای مرگ‌ومیر به ۱۶٫۴ میلیون نفر برسد. به‌طور کلی آمار سرطان در کشورهایی که استاندارد زندگی بالاتری دارند و توسعه‌یافته‌تر هستند، بیشتر است.

ایمنی‌درمانی یکی از رویکردهای جدید برای درمان سرطان است. تمرکز اصلی این روش نوین، روی تربیت و ارتقای سیستم ایمنی خود بدن است تا اینکه سیستم ایمنی خود بدن قادر به حذف و از بین بردن سلول‌های سرطانی باشد. در این فرایند، نانوذرات توانایی خیلی خوبی از خود نشان داده‌اند.

بر این اساس، گزارش صنعتی با کاربرد نانوکلوئیدهای فلزی در بهبود سیستم ایمنی و مقابله با سرطان" از سوی ستاد نانو منتشر شده است و در آن جزئیات مربوط کاربرد برخی نانوکلوئیدهای فلزی در حوزه پزشکی و به صورت ویژه روی بهبود سیستم ایمنی و مقابله با سرطان درج شده است.

در این گزارش تاکید شده است که در رویکرد شیمی‌درمانی، از داروها و مواد شیمیایی استفاده می‌شود که قابلیت از بین بردن سلول‌های سرطانی را دارند. این داروها ممکن است بعضی سلول‌های سالم بدن مانند فولیکول مو را نیز تحت تأثیر قرار دهند. همچنین پس از اتمام دوره درمان، همچنان شانس بازگشت سرطان وجود دارد؛ اما درباره ایمنی درمانی، همه این موارد برعکس است؛ چرا که در این رویکرد خود سیستم ایمنی بدن، سلول‌های سرطانی را شناسایی کرده و آنها را از بین می‌برد؛ از این رو شانس بازگشت سرطان بعد از درمان به مقدار زیادی کاهش می‌یابد. همچنین احتمال آنکه سیستم ایمنی سلول‌های سالم را تحت تأثیر قرار دهد، ضعیف است.

آنتی‌بادی و آنتی‌ژن

سیستم ایمنی بدن انسان سازوکار قدرتمندی برای مبارزه با عوامل عفونی و بیماری‌زا دارد. این سیستم می‌تواند عوامل خارجی را در داخل بدن شناسایی کرده و نسبت به نابودکردن آنها اقدام کند. آنتی‌ژن و آنتی‌بادی‌ها عواملی هستند که به این شناسایی کمک می‌کنند.

آنتی‌ژن‌ها پروتئین‌هایی هستند که روی ویروس‌ها، باکتری‌ها، سلول‌ها وجود دارنـد و تا حدودی اختصاصی هستند، ولی آنتی ژن‌های ویروس‌های مختلف با یکدیگر متفاوت هستند. سلول‌های ایمنی نیز روی بدنه خود، پروتئینی به نام آنتی بادی دارند.

آنتی بادی و آنتی ژن به مانند قفل و کلید هستند. این بدان معنا است که هر آنتی بادی، می‌تواند به آنتی ژن اختصاصی خودش متصل شود و سلول‌های ایمنی از طریق همین آنتی بادی‌ها، سلول‌های خود بدن را شناخته و می‌توانند آنها را از عوامل خارجی تفکیک کنند. زمانی که سلول‌های ایمنی آنتی ژن‌های عوامل عفونی جدید را شناسایی می‎کنند، اقدام به تولید آنتی بادی آنها کرده و به صورت حافظه‌دار، زمانی در آینده مجددا این آنتی ژن در بدن وجود داشته باشد، سلول‌های ایمنی از طریق آن آنتی بادی‌ها آنها را شناسایی کرده و اقدام به حذف و مقابله با آنها می‌کنند.

رهایش موادزیستی

رهایش مواد بیولوژیک مانند داروها و واکسن‌ها یکی از مسائلی است که امروزه تحقیقات زیادی روی آنها صورت می‌گیرد.

نانومواد قابلیت این را دارند که مواد زیستی مانند داروها را با خود حمل کرده و به ســلول‌های هدف که در بیماری سرطان، سلول‌های بیمار است، می‌رسانند که به این حوزه علمی با عنوان "رهایش مواد زیستی" گفته می‌شود.

تمرکز این حوزه عمدتا روی آن است که دارو به صورت پایدار و همچنین به صورت هدفدار، رهایش پیدا می‌کند. منظور از رهایش هدفدار دارو این است که دارو تنها اطراف سلول‌های بیمار تجمع کرده و به سلول‌های سالم بدن آسیبی نمی‌رساند.

نانوذرات در ایمنی درمانی

نانو ذرات ویژگی‌های منحصربه فرد فیزیکی و شیمیایی زیادی دارند و می‌توانند برای بسیاری از کاربردهای درمانی، مهندسی شوند. ابعاد این ذرات نیز بین یک تا ۱۰۰ نانومتر است و  همین موضوع باعث می‌شود نسبت سطح به حجم بالایی داشته باشند و آنها را برای رهایش، به گزینه مناسبی تبدیل کرده است.

همچنین می‌توان طراحی این ذرات را بر اساس کاربرد تغییر داد، به گونه ای که با تغییر خواصی مانند ابعاد، شکل و بار، قابلیت طراحی دلخواه برای کاربردهای رهایش در آن ایجاد کرد.

مطالعات اولیه که روی این حوزه صورت گرفته، عمدتا روی رهایش داروهای ضد سرطان بر پایه اثر EPR تمرکز کرده بودند. معمولا در این رویکردها برای رسیدن بهتر دارو به سلول‌های سرطانی، آنتی بادی‌های سلول‌های سرطانی را به نانوذره متصل می‌کردند تا با اتصال آنتی بادی به سلول سرطانی، دارو آزاد شده و روی سلول اثر کند. استفاده از آنتی بادی‌ها باعث می‌شد که احتمال اینکه سلول‌های سرطانی هدف گرفته شوند، افزایش یابد.

علت اصلی استفاده از نانوذرات فلزی، دقت در کنترل ابعاد، شکل، بار و اصلاح سطحی آنها است.

بهبود رهایش آنتی‌ژن‌ها

یکی از راه‌های بهبود سیستم ایمنی بدن برای مبارزه با سلول‌های سرطانی، این است که بدن به نوعی در برابر سلول‌های سرطانی واکسینه شود که برای این منظور لازم است بدن آنتی‌ژن‌های سلول سرطانی را شناسایی کند تا وقتی این سلول‌ها در حال رشد هستند، نسبت به نابود کردن آنها اقدام کند.

در این صورت، اگر به تازگی سرطان درمان شده باشد، می‌توان سیستم ایمنی را تربیت کرد تا در صورتی که مجددا سلول‌های سرطانی در بخش دیگری از بدن دیده شدند، آنها را نابود کند.

با استفاده از نانوذرات فلزی، می‌توان از سیستم ایمنی در برابر آسیب و تخریب شدن محافظت کرد و همچنین باعث رسیدن مقدار بیشتری از این آنتی ژن‌ها به سلولهای ایمنی بدن که نقش شناسایی آنها را دارند، می‌شود.

هدف‌گیری سیستم ایمنی اطراف تومور

محیط تومور محیطی خشن برای سلول‌های ایمنی اســت که دلیل آن اسیدیته بالا و عوامل سرکوبگر سیستم ایمنی هستند.

از نانوذرات فلزی می‌توان برای رهایش عواملی که فضا را برای فعالیت ســلول‌های ایمنی مناسب می‌کنند، در محیط تومور استفاده کرد. در نتیجه مناسب شدن محیط برای حضور سلول‌های ایمنی، این سلول‌ها قادر خواهند بود سلول‌های سرطانی را شناسایی کرده و آنها را حذف کنند.

از سوی دیگر در اطراف سلول‌های سرطانی فاکتورهایی وجود دارند که با نام فاکتورهای رشـد به رشد سلول‌های سرطانی کمک کرده و شرایط را برای آنها مهیا می‌کنند.

تمام سلول‌های بدن، فاکتورهای رشد مخصوص به خودشان را دارند که در صورت نبودن آنها، ممکن است به تدریج دچار زوال شوند. یکی از راه های درمان سرطان رهایش فاکتورهای رشد مربوط به سیستم ایمنی در محیط تومور است و به طور کلی از نانو ذرات فلزی می توان به خوبی برای رهایش هدفمند انواع مواد استفاده کرد.

ارتقای درمان سرطان بر پایه سلول

یکی از رویکردها، استخراج و دستکاری سلول‌های ایمنی و در نهایت تزریق مجدد آنها به بدن بیمار است. دو رویکرد برای این موضوع وجود دارد که یکی آنکه سلول‌های تولیدکننده سلول های T(ســلول‌هایی که وظیفه کشتن سلول‌های بیمار را دارند) دستکاری کرده و مجدد به بدن تزریق شوند تا سلول‌های T بیشتری تولید کنند و دیگری اینکه خود سلول های T را کشت داده و با تعداد بیشتر به محل تومور ارسال کرد.

نانوذرات طلا، اکسید آهن و اکسیدروی برای این منظور مورد مطالعه قرار گرفته و نشان داده شده است که باعث افزایش حساسیت سلول‌های ایمنی می‌شوند. همچنین یکی از مزایای مهم نانوذرات فلزی این است که می‌توانند به سامانه قابلیت تصویربرداری اضافه کنند و در نتیجه با تجمع آنها در نزدیکی تومور، می توان تصویری از وضعیت تومور و همچنین وضعیت دارو یا مواد تزریقی داشت.

وضعیت پیشرفت‌های بالینی

در حال حاضر مطالعات بالینی متعددی روی رویکردهای ایمنی درمانی با استفاده از نانوذرات فلزی در حال انجام است. تنها یکی از این رویکردها از اجزای سیستم ایمنی استفاده می‌کند. این محصول Aurimune نام دارد و با نام 6091-QYT نیز شناخته می‌شود.

این سیستم در واقع نانو ذرات طلا با ابعاد ۲۷ نانومتر هستند که با پلیمر "پلی اتیلن گلایکول" و یک پروتئین کشنده پروتئین‌ها فاکتور نکروز تورمور یا TIN پوشش داده شده است. TIN یک سایتوکین شناخته شده است که باعث مرگ سلول های سرطانی می شود و همچنین نفوذپذیری عروق اطراف تومور را نیز افزایش می دهد.

در سال ۲۰۱۰ این دارو مطالعات فاز یک خود را با ۲۹ بیمار سرطانی به پایان رساند که نتایج این مطالعه بسیار مطلوب بود، اما هنوز اطلاعی درباره فازهای بعدی مطالعات این محصول موجود نیست؛ هر چند که برنامه ریزی های مطالعات فاز دو برای بیماران دارای سرطان پانکراس صورت گرفته و قرار است از این روش در کنار یک درمان دیگر استفاده شود.

از دیگر محصـولات ساخته شده از نانوذرات فلزی برای درمان سرطان با روش‌های ایمنی درمانی، می‌توان به Magnablate ،Aurolase ،0129-NU و NBTXR3 اشاره کرد. 9-NU نانوذرات کروی طلا هستند که با استفاده از نوکلئیک اسید پوشش داده شده اند.

چالش‌هایی در زمینه استفاده از نانوذرات فلزی

نانوذرات فلزی به اندازه مولکول‌های آلی که سال‌ها است مورداستفاده هســتند، شــناخته شده نیستند و هنوز هیچ کدام از درمان‌های سرطان بر پایە این مواد و روش ایمنی درمانی نتوانسته از سازمان های نظارتی مانند سازمان غذا و داروی آمریکا مجوزهای لازم را دریافت کند.

همچنین هنوز تعداد کاندیداهای این روش درمانی پایین است و به همین دلیل مقررات خاصی برای آن تعیین نشده است. همین موضوع، دریافت مجوزها را از قبل هم سخت تر می کند. از طرفی برای استفاده از این مواد، لازم است تک تک اعضای آن از نظر ایمنی مورد بررسی قرار گیرند و این موضوع هزینه دریافت مجوز برای این محصولات را افزایش می دهد و باعث می شود بسیار ی از شــرکت‌ها مطالعات کلینیکی را پیگیری کرده و به انجام برسانند.

مجموعه این عوامل و نبود منابع مالی مناسب، باعث شده که پیشرفت‌های مربوط به این حوزه برای چند سال درجا زده و با وجود آنکه چندین سال از مطالعات بالینی فاز اول محصولات گذشته است، خبری از مطالعات فاز دوم نباشد و هیچ کدام از شرکت‌ها این مطالعات را ادامه ندهند.

هنوز اطلاعات کافی درباره برخی نانوذرات فلزی، سمیت آنها و فرایند دفع آنها از بدن وجود ندارد و چگونگی نحوه دقیق تعامل این فلزات با سیستم ایمنی بدن همچنان ناشناخته است. بر این اساس نانو ذرات فلزی توانســته‌اند تا به اینجای کار ، پتانســیل خوبی برای کار روی سـرطان و ایمنی درمانی از خودشـان نشـان دهنــد.

کاربــرد این نانو ذرات در ایمنی درمانی می تواند از رهایش عوامل مختلـف گرفته تا ایجاد حرارت که باعث رهایش آنتی ژن توســط تومورها شــود، ادامه داشته باشــد. اما به دلیل آنکه هنوز قوانین مشخصی برای استفاده از این فلزات در درمان ســرطان وجود ندارد، امکان طراحی مطالعات بالینی و دریافت مجوز فرایندی بســیار ســخت، طولانی و هزینه بر است که بسیاری از شرکت ها از اجرای این مطالعات سر باز می‌زنند. ولی همچنان لازم است مطالعات بیشتری بر روی سازوکار دقیق تأثیر این فلزات بر روی سیستم ایمنی صورت گیرد.