ایمپلنت تومور رادیواکتیو جدید، سرطان پانکراس را از بین می‌برد

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، ترکیبی از پرتودرمانی داخلی و شیمی‌درمانی تومور‌ها را در ۸۰ درصد موش‌ها در چندین مدل حل می‌کند.

مهندسان زیست پزشکی دانشگاه دوک موثرترین درمان سرطان لوزالمعده را که تاکنون در مدل‌های موش ثبت شده است، نشان داده اند. در حالی که اکثر آزمایشات روی موش فقط توقف رشد را موفقیت آمیز می‌دانند، درمان جدید به طور کامل تومور‌ها را در ۸۰ درصد موش‌ها در بسیاری از انواع مدل‌ها از بین برد، از جمله آن‌هایی که درمان آن‌ها سخت‌ترین هستند.

این رویکرد دارو‌های شیمی درمانی سنتی را با روشی جدید برای تابش تومور ترکیب می‌کند. این درمان، ید-۱۳۱ رادیواکتیو را مستقیماً در داخل تومور در یک انبار ژل مانند کاشته می‌کند که از بافت سالم محافظت می‌کند و پس از محو شدن تابش، توسط بدن جذب می‌شود، برخلاف پرتو‌های خارجی که از بافت سالم عبور می‌کند.

این مطالعه اخیراً در مجله Nature Biomedical Engineering منتشر شده است.

جف شال، که این تحقیق را در طول دوره دکترای خود انجام داد، گفت: «ما در بیش از ۱۱۰۰ درمان در مدل‌های بالینی غواصی عمیق انجام دادیم و هرگز به نتیجه‌ای نرسیدیم که تومور‌ها از بین رفته و مانند تومور‌ها ناپدید شوند».

در آزمایشگاه آشوتوش چیلکوتی، آلن ال. کاگانوف، استاد ممتاز مهندسی زیست پزشکی در دوک. وقتی بقیه ادبیات می‌گویند آنچه ما می‌بینیم اتفاق نمی‌افتد، آن وقت است که می‌دانستیم چیز بسیار جالبی داریم.

سرطان پانکراس سومین علت مرگ و میر ناشی از سرطان است، اما تنها ۳.۲ درصد از کل موارد سرطان را تشکیل می‌دهد. درمان آن فوق‌العاده دشوار است، زیرا تومور‌های آن دارای جهش‌های ژنتیکی تهاجمی هستند که آن را در برابر بسیاری از دارو‌ها مقاوم می‌کند و معمولاً خیلی دیر شناسایی می‌شود، پس از انتشار به سایر قسمت‌های بدن.

درمان پیشرو کنونی ترکیبی از شیمی درمانی است که سلول‌های مرحله تولیدمثلی را برای مدت طولانی در برابر تشعشع آسیب پذیر نگه می‌دارد و یک پرتو پرتو به سمت تومور هدایت می‌شود. با این حال، این روش تا زمانی که سطح مشخصی از تشعشع به تومور نرسد، بی اثر است. علاوه بر این، با وجود پیشرفت‌های اخیر در شکل‌دهی و هدف‌گیری پرتو پرتو، رسیدن به آن آستانه بدون خطر عوارض جانبی شدید بسیار چالش برانگیز است.

روش دیگری که محققان امتحان کرده اند شامل کاشت یک نمونه رادیواکتیو محصور در تیتانیوم به طور مستقیم در داخل تومور است. اما از آنجایی که تیتانیوم تمام تشعشعات غیر از پرتو‌های گاما را که در خارج از تومور حرکت می‌کنند، مسدود می‌کند، تنها می‌تواند برای مدت کوتاهی در بدن باقی بماند تا اینکه آسیب به بافت اطراف شروع به شکست هدف شود.

شال که اکنون مدیر تحقیقات در Cereius، یک استارت‌آپ بیوتکنولوژی دورهام، کارولینای شمالی است، در حال حاضر هیچ راه خوبی برای درمان سرطان پانکراس وجود ندارد.

برای کنار گذاشتن این مسائل، شال تصمیم گرفت روش کاشت مشابهی را با استفاده از ماده‌ای ساخته شده از پلی پپتید‌های شبه الاستین (ELPs) امتحان کند، که زنجیره‌های مصنوعی از اسید‌های آمینه هستند که به یکدیگر پیوند می‌خورند تا یک ماده ژل مانند با خواص مناسب را تشکیل دهند. از آنجایی که ELP تمرکز آزمایشگاه Chilkoti است، او توانست با همکارانش برای طراحی یک سیستم تحویل مناسب برای این کار همکاری کند.

ELP‌ها در دمای اتاق در حالت مایع وجود دارند، اما یک ماده ژل مانند پایدار در بدن انسان گرمتر تشکیل می‌دهند. هنگامی که ELP‌ها همراه با یک عنصر رادیواکتیو به تومور تزریق می‌شوند، یک انبار کوچک را تشکیل می‌دهند که اتم‌های رادیواکتیو را در بر می‌گیرد. در این مورد، محققان تصمیم گرفتند از ید-۱۳۱، ایزوتوپ رادیواکتیو ید استفاده کنند، زیرا پزشکان چندین دهه است که از آن به طور گسترده در درمان‌های پزشکی استفاده می‌کنند و اثرات بیولوژیکی آن به خوبی شناخته شده است.

انبار ELP ید-۱۳۱ را در بر می‌گیرد و از نشت آن به داخل بدن جلوگیری می‌کند. ید-۱۳۱ تشعشعات بتا ساطع می‌کند که به ژل زیستی نفوذ می‌کند و تقریباً تمام انرژی خود را بدون رسیدن به بافت اطراف به تومور می‌گذارد. با گذشت زمان، انبار ELP به اسید‌های آمینه تشکیل دهنده خود تجزیه می‌شود و توسط بدن جذب می‌شود -، اما نه قبل از اینکه ید-۱۳۱ به شکل بی ضرر زنون تجزیه شود.

شال گفت: تابش بتا همچنین پایداری ژل زیستی ELP را بهبود می‌بخشد. این به انبار کمک می‌کند تا مدت بیشتری دوام بیاورد و فقط پس از صرف تشعشعات خراب شود. 

در مقاله جدید، شال و همکارانش در آزمایشگاه چیلکوتی، درمان جدید را در هماهنگی با پاکلیتاکسل، یک داروی شیمی درمانی رایج، برای درمان مدل‌های مختلف سرطان پانکراس در موش آزمایش کردند. آن‌ها سرطان لوزالمعده را به دلیل بدنامی که برای درمان آن دشوار است انتخاب کردند، به این امید که نشان دهند کاشت تومور رادیواکتیو آن‌ها اثرات هم افزایی با شیمی درمانی ایجاد می‌کند که پرتودرمانی نسبتاً کوتاه مدت آن را ندارد.

محققان رویکرد خود را بر روی موش‌های مبتلا به سرطان‌هایی که درست زیر پوستشان ایجاد شده است، آزمایش کردند. آن‌ها همچنین آن را روی موش‌هایی که تومور‌های درون لوزالمعده داشتند، آزمایش کردند که درمان آن بسیار دشوارتر است.

به طور کلی، این آزمایش‌ها نرخ پاسخ ۱۰۰ ٪ را در همه مدل‌ها مشاهده کردند، به طوری که تومور‌ها در سه چهارم مدل‌ها در حدود ۸۰ ٪ مواقع به طور کامل از بین می‌رفتند. این آزمایشات همچنین هیچ عارضه جانبی آشکاری را فراتر از آنچه که تنها توسط شیمی درمانی ایجاد می‌شود، نشان نداد.

شال گفت: ما فکر می‌کنیم که تشعشع ثابت به دارو‌ها اجازه می‌دهد تا با اثرات آن قوی‌تر از آنچه که پرتو درمانی خارجی اجازه می‌دهد، تعامل داشته باشند. این باعث می‌شود فکر کنیم که این رویکرد ممکن است در واقع برای بسیاری از سرطان‌های دیگر نیز بهتر از پرتو درمانی خارجی عمل کند.

با این حال، این رویکرد هنوز در مراحل اولیه بالینی خود است و به این زودی برای استفاده انسانی در دسترس نخواهد بود. محققان می‌گویند گام بعدی آن‌ها آزمایش‌های بزرگ حیوانات است، جایی که آن‌ها باید نشان دهند که این تکنیک را می‌توان با ابزار‌های بالینی موجود و تکنیک‌های آندوسکوپی که پزشکان قبلاً در مورد آن‌ها آموزش دیده اند، به دقت انجام داد. در صورت موفقیت، آن‌ها به دنبال آزمایش بالینی فاز ۱ در انسان هستند.

آزمایشگاه من نزدیک به ۲۰ سال است که روی ایجاد درمان‌های جدید سرطان کار می‌کند، و این کار شاید هیجان‌انگیزترین کاری است که ما از نظر تأثیر بالقوه انجام داده‌ایم، زیرا سرطان لوزالمعده در مراحل آخر درمان غیرممکن است و همیشه کشنده است.

چیلکوتی گفت: بیماران سرطان لوزالمعده سزاوار گزینه‌های درمانی بهتری نسبت به آنچه در حال حاضر موجود است هستند، و من عمیقاً متعهد هستم که این موضوع را در کلینیک انجام دهم.