كثيرًا ما يخضع الأشخاص المصابون بمرض السرطان في مراحله المتقدمة لعدة جولات من العلاجات المختلفة، مما قد يؤدي إلى آثار جانبية غير مرغوب فيها وقد لا يكون فعالًا دائمًا.

ولتوسيع خيارات العلاج المتاحة للمرضى، ابتكر الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا جزيئات مصغرة يمكن إدخالها مباشرة في الورم، توفر هذه الجسيمات شكلين من العلاج: العلاج الحراري والعلاج الكيميائي.

قد تمنع هذه الطريقة الآثار الجانبية المرتبطة عادة بالعلاج الكيميائي عن طريق الوريد، ومن المحتمل أن يؤدي التأثير المشترك للعلاجين إلى زيادة عمر المريض أكثر من إعطائهما كل على حدة.

وفي دراسة أجريت على الفئران، أثبت الباحثون أن هذا العلاج أزال الأورام في معظم الحيوانات وأدى إلى إطالة عمرها بشكل كبير.

علاج السرطان ثنائي المفعول

يتلقى الأفراد المصابون بأورام متقدمة عادةً مزيجًا من العلاجات، مثل العلاج الكيميائي والتدخل الجراحي والإشعاع.

العلاج بالضوء هو علاج مبتكر يتكون من زرع أو حقن جزيئات ساخنة باستخدام ليزر خارجي، يؤدي هذا إلى زيادة درجة حرارة الجزيئات بدرجة كافية للقضاء على الخلايا السرطانية القريبة مع الحفاظ على الأنسجة المحيطة.

تستخدم الأساليب الحالية للعلاج بالضوء في التجارب السريرية جزيئات الذهب النانوية، التي تنبعث منها حرارة عند تعرضها لضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة.

يهدف فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى إنشاء طريقة لإدارة العلاج الضوئي والعلاج الكيميائي في وقت واحد، معتقدين أن هذا النهج يمكن أن يبسط علاج المرضى ويحتمل أن يعزز تأثيرات العلاج.

لقد اختاروا استخدام مادة غير عضوية تعرف باسم كبريتيد الموليبدينوم كعامل للعلاج بالضوء، تعمل هذه المادة على تحويل ضوء الليزر إلى حرارة بشكل فعال، مما يسمح باستخدام أشعة الليزر منخفضة الطاقة.

لتطوير جسيمات دقيقة قادرة على تقديم علاجي السرطان، قام الباحثون بدمج صفائح نانوية من ثاني كبريتيد الموليبدينوم مع دوكسوروبيسين، وهو دواء كاره للماء، أو فيولاسين، وهو دواء كاره للماء.

لتكوين الجسيمات، يتم دمج ثاني كبريتيد الموليبدينوم مع عامل العلاج الكيميائي وبوليمر بوليكابرولاكتون، ثم يتم تجفيفهما في فيلم يمكن تشكيله إلى جسيمات دقيقة ذات أشكال وأحجام مختلفة.

الجسيمات الدقيقة

في هذه الدراسة، أنشأ الباحثون جسيمات مكعبة بعرض 200 ميكرومتر، بمجرد حقنها في موقع الورم، تبقى الجزيئات طوال فترة العلاج.

خلال كل دورة معالجة، يقوم ليزر خارجي قريب من الأشعة تحت الحمراء بتسخين الجزيئات، يمكن لهذا الليزر أن يخترق عمقًا يتراوح بين بضعة ملليمترات إلى سنتيمترات وله تأثير موضعي على الأنسجة.

لتحسين بروتوكول العلاج، استخدم الباحثون خوارزميات التعلم الآلي لتحديد قوة الليزر لعامل العلاج الضوئي، ووقت التشعيع، والتركيز، مما يؤدي إلى أفضل النتائج.

وقد قادهم ذلك إلى تصميم دورة علاج بالليزر تستمر لمدة ثلاث دقائق تقريبًا.

خلال تلك الفترة، يتم تسخين الجسيمات إلى حوالي 50 درجة مئوية، وهي ساخنة بما يكفي لقتل الخلايا السرطانية.

أيضًا، عند درجة الحرارة هذه، تبدأ مادة البوليمر الموجودة داخل الجزيئات في الذوبان، مما يؤدي إلى إطلاق بعض أدوية العلاج الكيميائي الموجودة داخل المادة المصفوفة.

القضاء على الأورام

اختبر الباحثون علاج الجسيمات الدقيقة في الفئران التي تم حقنها بنوع عدواني من الخلايا السرطانية من أورام الثدي الثلاثية السلبية.

وبمجرد تشكل الأورام السرطانية، قام الباحثون بزرع حوالي 25 جسيمًا دقيقًا لكل ورم ثم أجروا العلاج بالليزر ثلاث مرات، مع ثلاثة أيام بين كل جلسة.

المصدر:interestingengineering