درمان بهتر سرطان با الهام از فوم روی لاته شما

محققان دانشگاه آیووا با الهام از فوم بالای لاته، خرس صمغی و آب نبات Pop Rocks در حال ایجاد مواد زیست سازگار جدید هستند که ممکن است اثربخشی شیمی درمانی و پرتودرمانی را برای درمان سرطان بهبود بخشد.

مواد جدید به عنوان مواد محبوس کننده گاز یا GeMs شناخته می شوند که می توانند به صورت فوم، جامد یا هیدروژل فرموله شوند و برای حمل غلظت بالایی از انواع گازهای درمانی به طور مستقیم به بافت ها، از جمله تومورها، طراحی شده اند.

در یک مطالعه جدید که در 2 فوریه در مجله منتشر شد علوم پیشرفتهمحققان به رهبری جیمز برن، دکترای دکترا، و جیانلینگ بی، دکترای UI، از GeMها برای رساندن سطوح بالای اکسیژن به طور مستقیم به تومورها استفاده کردند. این مطالعه نشان داد که این امر باعث بهبود اثربخشی شیمی درمانی و پرتودرمانی استاندارد در مدل‌های موش سرطان پروستات و نوعی سارکوم شد.

علاوه بر برن، بی و همکارانشان در UI، این مطالعه یک تلاش چند نهادی بود که شامل محققان موسسه فناوری ماساچوست، مرکز پزشکی Beth Israel Deaconess و دانشکده پزشکی هاروارد بود.

برن، استادیار انکولوژی پرتوشناسی و یکی از اعضا، می‌گوید: «ما مدت‌هاست می‌دانیم که اگر مقدار اکسیژن را در یک تومور افزایش دهید، می‌توانید آن را به تشعشع، شیمی‌درمانی‌های خاص و حتی ایمنی‌درمانی‌های بالقوه واکنش نشان دهید. مرکز جامع سرطان هولدن در UI. با این حال، چالش این است که چگونه یک دوز موثر اکسیژن را به شیوه ای ایمن و کنترل شده تحویل دهیم.

مطالعه جدید نشان می‌دهد که GeMها می‌توانند به میزان قابل توجهی سطح اکسیژن را در تومورهای جامد افزایش دهند و سلول‌های سرطانی را در برابر اشعه یا شیمی‌درمانی آسیب‌پذیرتر کنند. افزایش سطح اکسیژن همچنین به نظر می رسد که واکنش ایمنی را بهبود می بخشد، که کلید ایجاد پاسخ به ایمونوتراپی است.

برن که همچنین استادیار مهندسی بیوپزشکی UI است، می‌گوید: «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.»

برای مثال، فوم‌های GeM با استفاده از یک سیفون شلاقی ایجاد می‌شوند – اساساً همان وسیله‌ای که باریستاها برای ایجاد کف روی شکلات داغ و نوشیدنی‌های قهوه منجمد استفاده می‌کنند – اما برای پذیرش گازهای مختلف از جمله اکسیژن، مهندسی معکوس شده‌اند. سیفون های شلاقی آزمایشگاه از اجزای ایمن و ارزان قیمتی که در بسیاری از غذاهای فرآوری شده یافت می شوند برای ساختن GeM ها استفاده می کنند. با تغییر مقدار هر جزء، محققان می توانند آزاد شدن اکسیژن از مواد را کنترل کنند. از آنجایی که GeM ها با اجزای ایمن و خوراکی تولید می شوند، بیرن خاطرنشان می کند که قابلیت ترجمه این مواد برای مراقبت از سرطان احتمالاً بسیار بالا است.

مزیت دیگر، امکان کاشت یا تزریق مستقیم GeMs به تومور است. تحویل درون توموری درمان‌های سرطان رویکردی است که در دهه گذشته به دلیل توانایی دستیابی به غلظت بالای داروها در داخل تومور با عوارض جانبی کم، شکوفا شده است. فوم ها، به ویژه، می توانند به مناطقی از تومور تزریق شوند که درمان یا برداشتن آنها با جراحی سخت تر است.

بی، نویسنده اول مطالعه، دانشمند تحقیقاتی در آزمایشگاه برن، می گوید: «یکی از جنبه های این پروژه که واقعاً مرا هیجان زده کرد، ترکیب اصول زیست شناسی سرطان با علم مواد برای ایجاد چیزی بود که می تواند واقعاً تأثیرگذار باشد.