نورنیوز- گروه اجتماعی: پژوهشگران دانشگاه کرنل آمریکا به کشفی شگفتانگیز دست یافتهاند: نانوذراتی بسیار ریز که پیشتر تنها بهعنوان ابزار تشخیص و رسانش دارو شناخته میشدند، اکنون توانایی فعالسازی سیستم ایمنی بدن علیه یکی از مهاجمترین انواع سرطان پوست، یعنی ملانوما، را از خود نشان دادهاند؛ کشفی که میتواند مسیر درمانهای ایمنی سرطان را دگرگون کند.
مطالعهای تازه که نتایج آن در نشریه معتبر «نِیچر نانوتکنولوژی» (Nature Nanotechnology) منتشر شده است، از توانایی غیرمنتظره نانوذراتی موسوم به «پرایمداتهای کرنل» یا سیداتها (C’dots) در فعالسازی سیستم ایمنی علیه سرطان ملانوما پرده برداشته است. این پژوهش حاصل همکاری محققان دانشکده پزشکی ویل کرنل (Weill Cornell Medicine) و دانشکده مهندسی دانشگاه کرنل (Cornell Engineering) است.
این نانوذرات که ساختاری بسیار کوچک از نوع هسته–پوسته سیلیکا دارند، پیشتر در کارآزماییهای بالینی انسانی بهعنوان ابزار تشخیص سرطان و سامانهای برای انتقال دارو مورد آزمایش قرار گرفته بودند. اما یافتههای جدید نشان میدهد که نقش آنها بهمراتب فراتر از یک حامل یا عامل غیرفعال است.
بر اساس این پژوهش، سیداتها قادرند «ریزمحیط تومور» را که یکی از مهمترین عوامل مقاومت سرطان در برابر درمان است، بازبرنامهریزی کنند. ریزمحیط تومور مجموعهای پیچیده از سلولهای سرطانی، سلولهای ایمنی، مولکولها و ساختارهای اطراف تومور است که اغلب به سرکوب پاسخ ایمنی بدن کمک میکند. نانوذرات کرنل با تغییر این محیط، تومورهای مقاوم به درمان را به تومورهایی پاسخگوتر تبدیل میکنند.
اولریش ویزنر، استاد دانشگاه کرنل، این کشف را «کاملاً غیر منتظره» توصیف میکند و میگوید این نانوذرات حتی بدون اتصال به هیچ داروی شیمیایی، طیفی از اثرات ضد توموری را در مدلهای ملانوما ایجاد میکنند؛ اثراتی که بخشی از آنها پیشتر قابل پیشبینی نبود.
این پژوهش در ادامه مطالعاتی است که نخستین بار در سال ۲۰۱۶ نشان داد سیداتها میتوانند نوعی مرگ برنامهریزیشده سلولی به نام «فروپتوز» را در سلولهای سرطانی فعال کنند؛ فرآیندی که بدون استفاده از شیمیدرمانی مرسوم، باعث کاهش رشد تومور میشود. با این حال، یافتههای جدید نشان میدهد که تأثیر این نانوذرات به هدفگیری مستقیم سلولهای سرطانی محدود نمیشود.
محققان با استفاده از مدلهای تهاجمی ملانوما که به درمانهای ایمنی مقاوم هستند، دریافتند سیداتها بهطور همزمان چندین سازوکار ضد سرطانی را فعال میکنند: تحریک پاسخهای ایمنی ذاتی از طریق گیرندههای شناسایی الگو، مهار تکثیر سلولهای سرطانی با متوقف کردن چرخه سلولی، کاهش سرکوب ایمنی در ریزمحیط تومور و بازآموزی سلولهای کلیدی ایمنی مانند سلولهای تی و ماکروفاژها برای مقابله مؤثرتر با سرطان.
میشل بردبری، نویسنده مسئول این مطالعه و استاد رادیولوژی و علوم اعصاب در دانشکده پزشکی ویل کرنل، تأکید میکند که این نانوذرات برخلاف بسیاری از سامانههای نانویی، صرفاً یک حامل دارو نیستند، بلکه خود بهعنوان عامل درمانی فعال عمل میکنند. بهگفته او، سیداتها بهجای تمرکز بر یک مسیر خاص، همزمان چندین مکانیسم زیستی را درگیر میکنند؛ قابلیتی که دستیابی به آن با درمانهای متداول بسیار دشوار است.
در علم سرطانشناسی، بسیاری از تومورهای جامد تهاجمی مانند ملانوما، سرطان پروستات، پستان و روده بزرگ، بهعنوان تومورهای «سرد» شناخته میشوند؛ تومورهایی که پاسخ ایمنی ضعیفی ایجاد میکنند و معمولاً به ایمنیدرمانی مقاوم هستند. این پژوهش نشان میدهد که سیداتها میتوانند این تومورها را به وضعیت «داغ» تبدیل کنند؛ وضعیتی التهابی که در آن، درمانهای ایمنی کارایی بسیار بیشتری پیدا میکنند.
در مدلهای حیوانی، رویکردی ترکیبی که شامل تزریق سیداتها همراه با ایمنیدرمانی هدفگیرنده نقاط کنترلی سیستم ایمنی و سیتوکینها بود، منجر به افزایش قابل توجه طول عمر در مقایسه با ایمنیدرمانی بهتنهایی شد. بررسیها نشان داد این ترکیب اثر همافزای قدرتمندی ایجاد میکند؛ بهگونهای که نانوذرات با تغییر چشمانداز ایمنی تومور، اثربخشی درمانهای ایمنی را بهطور چشمگیری افزایش میدهند.
دامنه این کشف به ملانوما محدود نمیشود. پژوهشگران گزارش دادهاند که اثرات فعالسازی سیستم ایمنی توسط سیداتها در مدلهای دیگر سرطانهای جامد، از جمله سرطان پروستات و تخمدان نیز مشاهده شده است. این موضوع احتمال وجود یک سازوکار زیستی عمیقتر و گستردهتر را مطرح میکند.
ویزنر با اشاره به مواجهه طولانیمدت موجودات زنده با ذرات سیلیکا در طول تکامل، حتی از طریق مصرف مواد غذایی مانند علفها و جلبکهای دریایی، فرضیهای جالب مطرح میکند: شاید سیلیکا بهطور طبیعی نقشی در حفظ تعادل زیستی بدن داشته باشد و سرطان این تعادل را بر هم میزند، در حالی که سیلیکا میتواند این توازن را دوباره برقرار کند. هر چند این ایده هنوز در مرحله فرضیه قرار دارد، اما تحقیقات اولیه برای بررسی آن آغاز شده است.