تطوير روبوتات نانوية تقتل الخلايا السرطانية بـ”سلاح مخفي”
تاريخ النشر: 3rd, July 2024 GMT
#سواليف
طور #علماء #روبوتات_نانوية أظهرت قدرتها على #قتل #الخلايا_السرطانية في الفئران، فيما يمكن وصفه بأنه وسيلة واعدة في #علاج_السرطان.
وقام علماء في معهد كارولينسكا في السويد بتطوير روبوتات تحتوي على سلاح مخفي في بنية نانوية ولا يظهر إلا في البيئة الدقيقة للورم، مع الحفاظ على الخلايا السليمة.
وسبق لمجموعة البحث هذه في معهد كارولينسكا أن طورت هياكل يمكنها تنظيم ما يسمى بمستقبلات الموت على سطح الخلايا، ما يؤدي إلى موت الخلايا.
وتتكون هذه الهياكل من ستة ببتيدات (سلاسل أحماض أمينية) مرتبة في نمط سداسي.
وتشبه مستقبلات الموت المفاتيح الموجودة على أسطح الخلايا، والتي عند تشغيلها بواسطة إشارات محددة مثل عامل نخر الورم (TNF) – وهو بروتين قادر على مهاجمة وتحطيم خلايا الورم – تبدأ عملية تؤدي إلى التدمير الذاتي للخلية، والمعروفة باسم موت الخلايا المبرمج. فهو يساعد على التحكم في بقاء الخلية وموتها في الكائنات الحية.
ويعمل النمط النانوي السداسي من الببتيدات كسلاح فتاك. ومن شأن إعطائه كدواء أن يقتل الخلايا بشكل عشوائي في جميع أنحاء الجسم، ما يشكل خطرا كبيرا. ويدعي الفريق أنه لحل هذه المشكلة، يجب إخفاء السلاح داخل بنية نانوية للحمض النووي.
وكان فريق البحث يمارس تقنية “أوريغامي الحمض النووي”، وهي تقنية إنشاء هياكل نانوية من الحمض النووي. وتتيح العملية للفريق تصميم أشكال صغيرة جدا بدقة عالية.
ووفقا للعلماء، فإن التقنية تسمح لهم بوضع قطع الحمض النووي في المكان الذي يريدونه بالضبط وربط البروتينات لإنشاء أنماط وهياكل دقيقة على المستوى الجزيئي.
ومنذ ذلك الحين، قاموا بتطبيق هذه التكنولوجيا لتطوير “مفتاح القتل” الذي يعمل على النحو المنشود عند تشغيله.
وقال بيورن هوغبرغ، الأستاذ في قسم الكيمياء الحيوية الطبية والفيزياء الحيوية بمعهد كارولينسكا، في بيان: “لقد تمكنا من إخفاء السلاح بطريقة لا يمكن كشفها إلا في البيئة الموجودة داخل الورم الصلب وما حوله. وهذا يعني أننا أنشأنا نوعا من الروبوتات النانوية التي يمكنها استهداف الخلايا السرطانية وقتلها على وجه التحديد”.
ويتم تنشيط سلاح الروبوت النانوي من خلال البيئة الدقيقة الحمضية التي تتميز بانخفاض درجة الحموضة، والتي تحيط عادة بالخلايا السرطانية.
وخلال التحليلات المخبرية، أثبت العلماء أن سلاح الببتيد يظل مخفيا داخل البنية النانوية عند درجة حموضة طبيعية تبلغ 7.4. ومع ذلك، عندما ينخفض الرقم الهيدروجيني إلى 6.5، يصبح السلاح مكشوفا ويظهر تأثيرا كبيرا في قتل الخلايا.
علاج السرطان المستهدف
تم اختبار الروبوت النانوي للتأكد من فعاليته من خلال إدخاله في الحيوانات المصابة بأورام مرتبطة بسرطان الثدي. وبالمقارنة مع الفئران التي تلقت نسخة غير نشطة من الروبوت النانوي، أدى ذلك إلى انخفاض بنسبة 70% في نمو الأورام.
وقال يانغ وانغ، الباحث في قسم الكيمياء الحيوية الطبية والفيزياء الحيوية بمعهد كارولينسكا: “نحتاج الآن إلى التحقق مما إذا كان هذا يعمل في نماذج السرطان الأكثر تقدما والتي تشبه إلى حد كبير المرض البشري الحقيقي”.
ويحتاج الفريق الآن إلى تحديد الآثار الجانبية المحتملة لهذه الطريقة قبل اختبارها على البشر. وبالإضافة إلى ذلك، يخطط الفريق لاستكشاف إمكانية تعزيز قدرات الاستهداف للروبوت النانوي عن طريق ربط البروتينات أو الببتيدات بسطحه والتي ترتبط بشكل خاص بأنواع معينة من السرطان.
نشرت الورقة البحثية مفصلة في مجلة Nature Nanotechnology.
المصدر: سواليف
كلمات دلالية: سواليف علماء روبوتات نانوية قتل الخلايا السرطانية علاج السرطان الخلایا السرطانیة
إقرأ أيضاً:
دواء متوفر حاليًا يُنعش الخلايا المناعية ويمنح الأمل لمرضى تسمم الدم
أبريل 20, 2025آخر تحديث: أبريل 20, 2025
المستنقلة/- يرتبط حوالي 20% من الوفيات العالمية بتسمم الدم، الذي يعتبر السبب الرئيسي للوفاة في وحدات العناية المركزة. ويتميز تسمم الدم بفشل الأعضاء، مثل الكلى والرئتين، نتيجة خلل في الاستجابة المناعية للعدوى.
ولفترة طويلة، اعتقد الأطباء أن الوفيات الناتجة عن تسمم الدم ترجع فقط إلى استجابة مناعية حادة مفرطة العدوانية تؤدي إلى تلف الأعضاء. لكن الدراسات الحديثة أظهرت أن الوفيات قد تنجم أيضا عن استجابة مناعية مثبطة بشدة، تُعرف بشلل المناعة.
ويعاني مرضى شلل المناعة من صعوبة في مكافحة العدوى، ما يعرضهم للإصابة بعدوى جديدة، مثل العدوى الفطرية.
وللتصدي لهذا التحدي، درس فريق من الباحثين في مركز رادبود الطبي في نايميخن الاستجابة المناعية لدى متطوعين أصحاء، حيث تم تحفيز المناعة عن طريق حقنهم بقطع من البكتيريا الميتة، تسمى “السموم الداخلية”.
واستخدم الفريق تقنيات متقدمة لتتبع كيفية تغير الجهاز المناعي خلال كل من مرحلة الالتهاب الحاد والمرحلة التي يصاب فيها الجهاز المناعي بالشلل.
وفي المختبر، فحص الباحث الرئيسي، فريد كراماتي، الخلايا المناعية المأخوذة من دم ونخاع عظام المشاركين، ولاحظ أن بعض الخلايا المناعية، مثل الخلايا الوحيدة، لم تنضج بشكل صحيح بعد الاستجابة المناعية الحادة، ما أثر على أدائها.
الشروط الإضافية وراء الأزمة الكبرى بين الزمالك وزيزو