مبارزه با تومورهای سرطانی با الهام از فوم روی لاته!

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، پر کردن تومور‌ها با اکسیژن آن‌ها را مستعد درمان می‌کند. در جستجوی راهی برای رساندن اکسیژن بیشتر به تومورها، محققان به یک منبع الهام بخش روی آوردند و آن فوم مورد استفاده در پخت و پز مانند خامه فرم گرفته‌ای که باریستا‌ها برای بالا بردن شکلات داغ استفاده می‌کنند. آن‌ها با استفاده از همان سیفون شلاقی (whipping siphon) مورد استفاده در دنیای آشپزی، فومی بر پایه مواد غذایی ایجاد کردند که می‌تواند مستقیماً به تومور‌ها تزریق شود. محققان نشان دادند که این فوم در کاهش مقاومت درمانی در تومور‌های موش موثر است.

در بدن، تومور‌ها خود را در حالت هیپوکسیک یا کمبود اکسیژن نگه می‌دارند. این امر باعث می‌شود که آن‌ها نسبت به درمان‌های رایج از جمله شیمی‌درمانی و پرتودرمانی مقاوم باشند. در تلاش برای از بین بردن این دفاع، محققان از تکنیک‌های افزایش اکسیژن مانند اکسیژن درمانی هایپرباریک و نوعی اکسیژن رسانی به نام تزریق میکروحباب استفاده کرده اند.

جیمز برن، دانشیار مهندس زیست پزشکی از دانشگاه آیووا، می‌گوید: با این حال، چالش ما این است که چگونه یک دوز مؤثر اکسیژن را به شیوه‌ای ایمن و کنترل شده به تومور‌ها برسانیم.

بنابراین، برن و همکارانش به دنبال یافتن راهی برای تزریق مستقیم اکسیژن به تومورها هستند. با عطف به دنیای غذا شناسی مولکولی، که شامل تبدیل مواد خوراکی مختلف به کف است، آنها یک سیفون شلاقی را مهندسی معکوس کردند تا از اکسیژن به جای اکسید نیتروژن که استانداردتر است استفاده کند. فوم های به دست آمده مواد محبوس کننده گاز یا GeMs نامیده می‌شوند.

برن گفت: «این سنگ‌های معدنی بسیار ساده هستند و فقط سه ماده دارند: گاز، عوامل کف‌ساز و عامل غلیظ‌کننده». ما از چندین سیستم منحصربفرد و سفارشی تحت فشار استفاده می‌کنیم تا غلظت‌های بالای گاز را در حجم‌های کوچکی از این مواد زیست‌سازگار بگنجانیم، که می‌توانند تزریق یا کاشته شوند و اجازه انتشار طولانی‌مدت و کنترل‌شده گاز را می‌دهند.»

در یک تکرار از فوم، محققان از پلیمری متشکل از کربوهیدرات های طبیعی مشابه آب نبات Pop Rocks استفاده کردند.

در مرحله بعد، محققان آزمایش‌هایی را روی موش‌های مبتلا به سرطان پروستات یا نوعی سارکوم معروف به تومور بدخیم غلاف عصبی محیطی (MPNST) انجام دادند. عمل بر روی MPNST ها بسیار دشوار است زیرا انجام این کار می تواند به راحتی به اعصابی که اطراف آنها پیچیده می شود آسیب برساند، بنابراین یافتن راهی برای مستعد ساختن آنها نسبت به بهترین درمان های فعلی می تواند تا حد زیادی به بهبود نتایج بیمار کمک کند. در هر دو نوع تومور، فوم‌های جدید اکسیژن‌رسانی واکنش تومور به شیمی‌درمانی و پرتودرمانی را افزایش دادند.

از آنجایی که فوم‌ها از مواد خوراکی و اکسیژن ساخته شده‌اند، محققان احساس می‌کنند که در صورت موفقیت آمیز بودن آزمایش‌های انسانی، این درمان را به عنوان ابزار دیگری در جعبه ابزار مبارزه با سرطان ارائه می‌کنند.

جیانلینگ بی، نویسنده اول این مطالعه می‌گوید: «یکی از جنبه‌های این پروژه که واقعاً مرا هیجان زده کرد، ترکیب اصول زیست‌شناسی سرطان با علم مواد برای ایجاد چیزی بود که می‌تواند واقعاً تأثیرگذار باشد.

 این مطالعه در مجله Advanced Science منتشر شده است.