ریزربات‌های زیستی مبتنی بر جلبک؛ امید تازه برای درمان دقیق سرطان

توسعه ریزربات‌های جلبکی برای درمان سرطان

محققان چین و بریتانیا با استفاده از ساختار متخلخل گونه‌های خاصی از جلبک‌های میکروسکوپی، پلتفرم جدیدی از ریزربات‌های زیستی را برای درمان هدفمند سرطان معرفی کرده‌اند. به گزارش سرویس مطبوعاتی دانشگاه ادینبورگ، این ریزربات‌ها قادرند داروهای شیمی‌درمانی را با هدایت میدان‌های مغناطیسی خارجی دقیقاً به تومورها برسانند و بار سیستمیک درمان را کاهش دهند.

ساختار ریزربات‌ها

ژو ژی، محقق دانشگاه ادینبورگ، توضیح داد که گونه جلبکی دیسکی‌شکل Coscinodiscus granii به عنوان پایه ساختاری ریزربات‌ها عمل می‌کند. وی گفت: «ما می‌توانیم حرکت آن‌ها را در بدن به صورت زنده ردیابی کنیم و آن‌ها را به سمت تومورها هدایت کرده و پس از رسیدن به بافت هدف، دارو را آزاد کنیم.» هر ریزربات از سلول‌های جلبکی حاوی نانوذرات مغناطیسی مگنتیت و داروی ضد سرطان دوکسوروبیسین ساخته شده است. برای محافظت از محموله درمانی، ساختارها با یک لایه پلیمری زیست‌تخریب‌پذیر پوشانده می‌شوند که منافذ اسکلت سیلیکایی جلبک را می‌بندد. این پوشش دارو را تا رسیدن ریزربات به تومور حفظ کرده و به محققان امکان می‌دهد حرکت و موقعیت آن‌ها را با میدان مغناطیسی و تصویربرداری اولتراسوند کنترل کنند.

سیستم هدایت خودکار

برای خودکارسازی فرآیند، ژو ژی و همکارانش یک شبکه عصبی توسعه دادند که قادر به ردیابی ذرات در اندام‌های درگیر و بهینه‌سازی مسیر آن‌ها برای بیشینه‌سازی غلظت دارو در تومور است. این سیستم در آزمایش‌های آزمایشگاهی روی موش‌های دارای مدل سرطان مثانه انسان ارزیابی شد. نتایج نشان داد که فرآیند درمان تنها حدود ۳۰ دقیقه زمان نیاز دارد و غلظت دارو در تومورها تا ده برابر نسبت به روش‌های معمول افزایش یافت. همچنین، تحویل بهبودیافته دارو منجر به کاهش تقریباً کامل اندازه تومور در طی یک هفته شد که پتانسیل بالای این ریزربات‌ها را برای درمان طیف وسیعی از تومورهای بدخیم نشان می‌دهد.

—

چالش‌های درمان سرطان مثانه

یکی از محدودیت‌های اصلی در درمان تومورهای جامد، نفوذ ضعیف عوامل درمانی به بافت تومور است. این امر اغلب پزشکان را مجبور به تجویز دوزهای بالای دارو می‌کند که می‌تواند منجر به سمیت شدید شود. سرطان مثانه نمونه بارز این چالش است. درمان مؤثر اغلب نیاز به تزریق مقادیر زیادی شیمی‌درمانی مستقیم به اندام‌های درگیر دارد که پروتکل‌های درمانی را پیچیده و خطر عوارض جانبی جدی را افزایش می‌دهد. سیستم ریزرباتیک جدید می‌تواند راه‌حل امیدوارکننده‌ای برای این چالش‌های دیرینه در درمان سرطان ارائه دهد.