پژوهشگران دانشگاه علوم پزشکی مشهد به توسعه یک نانوحامل چندعملکردی دست یافتهاند که میتواند کورکومین را در ساختاری پایدار و هدفمند به سلولهای سرطانی منتقل کند.
به گزارش خبرنگار مهر، این سامانه با بهرهگیری از ویژگیهای شیمیایی نانومواد مغناطیسی و گیرندههای اختصاصی اسیدفولیک طراحی شده و بهعنوان یک عامل ترانوستیک، امکان درمان و تشخیص همزمان را فراهم میسازد. اهمیت این پژوهش در افزایش زیستدسترسی دارو، کاهش سمیت سیستمیک و بهبود کارایی درمانی ترکیبات طبیعی ضدسرطان نهفته است.
این گروه در مطالعهای جدید موفق به طراحی یک نانوحامل چندعملکردی شدهاند که بر پایه ترکیب ساختاری اسیدفولیک، Curcumin و نانوساختارهای گرافن اکسید مغناطیسی اصلاحشده با سیکلودکسترین ساخته شده و میتواند بهعنوان یک عامل ترانوستیک در درمان سرطان مورد استفاده قرار گیرد.
بخش نانویی این پروژه بر طراحی و سنتز نانوذرات هیبریدی با قابلیت حمل داروی طبیعی کورکومین و هدفگیری انتخابی سلولهای توموری متمرکز بوده است. استفاده از سیکلودکسترین در این ساختار موجب افزایش حلالیت و پایداری زیستی کورکومین شده و به بهبود زیستدسترسی آن کمک کرده است. همچنین اتصال اسیدفولیک به سطح نانوحامل نقش کلیدی در افزایش هدفمندی سامانه دارورسانی ایفا میکند، زیرا گیرندههای فولات در بسیاری از تومورهای جامد از جمله سلولهای سرطان پروستات بهطور بیشبیانشده حضور دارند.
در این طراحی، نانوذرات گرافن اکسید مغناطیسی بهعنوان هسته ساختاری سامانه به کار رفتهاند. ویژگی مغناطیسی این ساختار امکان استفاده از آن را بهعنوان عامل کنتراست منفی در تصویربرداری تشدید مغناطیسی فراهم میکند و از این منظر سامانه توسعهیافته علاوه بر کاربرد درمانی، نقش تشخیصی نیز دارد.
مطالعات آزمایشگاهی روی ردههای سلولی LNCaP و PC۳ انجام شده است. رده سلولی LNCaP یک مدل وابسته به آندروژن محسوب میشود، در حالی که PC۳ بهعنوان مدل سلول سرطانی مستقل از آندروژن در تحقیقات سرطان پروستات مورد استفاده قرار میگیرد. نتایج نشان داده است که نانوحامل طراحیشده اثر مهاری وابسته به غلظت بر تکثیر سلولها ایجاد میکند و با القای استرس اکسیداتیو داخلسلولی، مسیرهای مرگ برنامهریزیشده سلولی را فعال میسازد.
یکی از مکانیسمهای مهم عملکرد این سامانه، افزایش تولید گونههای فعال اکسیژن در محیط داخل سلولی عنوان شده است. افزایش سطح رادیکالهای آزاد موجب آسیب اکسیداتیو به ساختارهای حیاتی سلولهای سرطانی شده و روند آپوپتوز را تسریع میکند. در سطح مولکولی، پژوهشگران افزایش بیان ژن پیشاپوپتوتیک Bax و کاهش بیان ژن ضدآپاپتوز Bcl۲ را مشاهده کردهاند که نشاندهنده فعال شدن مسیرهای مرگ سلولی برنامهریزیشده است.
از دیگر ویژگیهای مهم این نانوحامل، عملکرد تصویربرداری آن است. بررسی خاصیت رلکسومتری نشان داده است که نانوذرات سنتز شده میتوانند بهعنوان عامل کنتراست منفی در تصاویر تشدید مغناطیسی مورد استفاده قرار گیرند. این ویژگی امکان پایش غیرتهاجمی توزیع نانوحامل در بدن و ارزیابی پاسخ درمانی را فراهم میکند و از منظر پزشکی دقیق، یک مزیت راهبردی محسوب میشود.
نانوحامل طراحیشده دارای اثر وابسته به غلظت بر کاهش زیستپذیری سلولهای سرطانی بوده است. مطالعات سمیت سلولی نشان داده است که با افزایش غلظت سامانه Folic acid-curcumin@β-CD-MGO، میزان بقای سلولها کاهش یافته و کارایی ضدتوموری افزایش مییابد. این پدیده نشان میدهد که دارورسانی هدفمند توانسته است تجمع دارو در محیط توموری را افزایش دهد و از آسیب به سلولهای سالم تا حدی جلوگیری کند.
طراحی این ساختار نانویی بر اساس حساسیت سلولهای توموری به کمبود فولات انجام شده است. بسیاری از سلولهای سرطانی گیرندههای فولات را در سطح خود بیشبیان میکنند و همین ویژگی بهعنوان یک نقطه هدف در دارورسانی هوشمند مورد استفاده قرار گرفته است. اتصال اسیدفولیک به سطح نانوحامل باعث افزایش جذب سلولی و ارتقای کارایی ضدسرطانی کورکومین شده است.
از منظر ساختاری، اندازه مناسب نانوذرات سنتز شده نیز یکی از عوامل مهم در عملکرد زیستی سامانه محسوب میشود. اندازه ذرات در محدودهای تنظیم شده که امکان عبور مؤثر از محیط زیستی و نفوذ به بافت توموری را فراهم کند و در عین حال احتمال تجمع ناخواسته در بافتهای سالم را کاهش دهد.
پژوهشگران همچنین تأکید کردهاند که این سامانه نانویی میتواند بهعنوان یک عامل ترانوستیک نسل جدید مطرح شود؛ زیرا بهطور همزمان قابلیت درمان هدفمند و تصویربرداری تشخیصی را ارائه میدهد. ترکیب ویژگیهای مغناطیسی، دارورسانی هوشمند و اثرات ضدتکثیری کورکومین، این ساختار را به گزینهای امیدبخش برای توسعه روشهای درمانی کمتهاجمی در سرطان تبدیل کرده است.
با وجود نتایج امیدوارکننده، محققان اشاره کردهاند که برای استفاده بالینی از این فناوری، انجام مطالعات بیشتر در زمینه ایمنی زیستی بلندمدت، فارماکوکینتیک دقیق و آزمونهای پیشبالینی گسترده ضروری است. به اعتقاد آنان، توسعه نانوداروهای ترانوستیک میتواند مسیر درمان سرطان را به سمت پزشکی دقیق و شخصیسازیشده سوق دهد و کیفیت زندگی بیماران را بهبود بخشد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله ای با عنوان Curcumin loaded β-cyclodextrin-magnetic graphene oxide nanoparticles decorated with folic acid receptors as a new theranostic agent to improve prostate cancer treatment منتشر شده است.
