درمان انقلابی جدید که با نور سلول‌های سرطانی را نابود می‌کند

درمان سرطان در دهه‌های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته است، اما بسیاری از روش‌های امروزی هنوز بهایی سنگین دارند — نه فقط از نظر مالی، بلکه از لحاظ جسمی و روحی نیز. شیمی‌درمانی و پرتودرمانی همچنان از ابزارهای حیاتی در مقابله با سرطان به شمار می‌روند، اما اغلب سلول‌های سالم را نیز در کنار سلول‌های سرطانی از بین می‌برند و بیماران را دچار خستگی، ضعف و عوارض جانبی بلندمدت می‌سازند.

کد خبر: ۸۹۱۶۶۳

تاریخ: ۰۳ آبان ۱۴۰۴ - ۱۵:۲۱

به گزارش انتخاب و به نقل از  sciencealert؛ در سراسر جهان، پژوهشگران در تلاش‌اند درمان‌هایی بیابند که هم مؤثر باشند و هم ملایم‌تر — درمان‌هایی که بتوانند تومور را به‌طور دقیق هدف بگیرند، بدون آن‌که به سایر بخش‌های بدن آسیب بزنند.

اکنون محققان آمریکایی نوعی درمان نوین مبتنی بر نور را معرفی کرده‌اند که می‌تواند شیوه‌ی درمان سرطان را متحول کند. این روش نوآورانه، نور LED نزدیک به مادون‌قرمز را با پولک‌های نانویی از اکسید قلع — موسوم به نانوفلیک‌های SnOx — ترکیب می‌کند تا سلول‌های سرطانی را از بین ببرد، بی‌آن‌که به سلول‌های سالم آسیبی برساند.

این پیشرفت، گامی مهم در زمینه‌ی درمان‌های فتوترمال (نور-حرارتی) به‌شمار می‌آید؛ روشی که از نور برای گرم کردن و نابودی تومورها استفاده می‌کند.

در این فناوری جدید، به‌جای لیزرهای گران‌قیمت و تخصصی، از سیستم‌های ساده و ارزان LED استفاده می‌شود. این رویکرد نه‌تنها آسیب به بافت‌های اطراف را کاهش می‌دهد، بلکه در آینده می‌تواند جایگزینی ایمن‌تر و کم‌تهاجمی‌تر برای شیمی‌درمانی و پرتودرمانی باشد.

در مرکز این نوآوری، ایده‌ای ساده نهفته است: استفاده از نور برای ایجاد حرارتی موضعی که تنها سلول‌های سرطانی را هدف گرفته و نابود کند. تیم پژوهشی، نانوفلیک‌های SnOx را به‌گونه‌ای طراحی کرده است که بتوانند نور نزدیک به مادون‌قرمز را به‌طور کارآمد جذب کنند — طول‌موجی که می‌تواند به‌صورت ایمن به درون بافت‌های زیستی نفوذ کند.

زمانی که این نانوفلیک‌ها در معرض نور قرار می‌گیرند، مانند بخاری‌های میکروسکوپی عمل کرده و گرمایی تولید می‌کنند که غشای سلول‌های سرطانی و پروتئین‌های آن‌ها را تخریب می‌کند؛ در نهایت منجر به مرگ سلول می‌شود. در مقابل، بافت‌های سالم تا حد زیادی دست‌نخورده باقی می‌مانند، زیرا هم نسبت به گرما حساسیت کمتری دارند و هم نانوفلیک‌ها به‌طور اختصاصی به سلول‌های سرطانی هدایت می‌شوند.

بر خلاف روش‌های شیمیایی مانند شیمی‌درمانی، این فرآیند بر پایه‌ی مکانیزم فیزیکی کار می‌کند؛ بنابراین بسیاری از عوارض جانبی سیستمیک در این روش وجود ندارد.

در گذشته، درمان‌های فتوترمال معمولاً از لیزر استفاده می‌کردند، زیرا می‌توانستند نور را با دقت بالا به عمق بافت‌ها بتابانند. اما همین شدت بالا می‌تواند به سلول‌های سالم نیز آسیب بزند، به تجهیزات گران‌قیمت نیاز دارد و استفاده از آن محدود به مراکز درمانی پیشرفته است.

در مطالعه‌ی جدید، پژوهشگران به‌جای لیزر از LED استفاده کرده‌اند — منبع نوری ارزان‌تر و ایمن‌تر که طیف وسیع‌تری از نور را منتشر می‌کند. LED گرمایی یکنواخت‌تر ایجاد می‌کند و احتمال سوختگی یا آسیب به بافت سالم در آن بسیار کمتر است. این فناوری همچنین قابل‌حمل و کم‌هزینه است و می‌تواند در آینده حتی برای درمان‌های خانگی نیز مورد استفاده قرار گیرد.

در آزمایش‌های آزمایشگاهی، ترکیب نور LED با نانوفلیک‌های SnOx توانست در عرض ۳۰ دقیقه تا ۹۲ درصد از سلول‌های سرطان پوست و ۵۰ درصد از سلول‌های سرطان کولورکتال را نابود کند — بدون آن‌که سلول‌های سالم پوست انسان آسیب ببینند.

این میزان دقت، این روش را به گزینه‌ای بسیار امیدبخش برای درمان سرطان‌هایی مانند ملانوما و کارسینوم سلول بازال تبدیل کرده است که می‌توانند مستقیماً با نور تحت درمان قرار گیرند. چنین سطحی از انتخاب‌پذیری در میان فناوری‌های فتوترمال، بسیار نادر است.

راز علمی این پیشرفت در چیست؟

اکسید قلع ماده‌ای پایدار و زیست‌سازگار است که از پیش در صنایع الکترونیکی کاربرد دارد. پژوهشگران با تبدیل «دیسولفید قلع (SnS₂)» به «نانوفلیک‌های اکسید قلع با اکسیژن»، ساختارهایی ایجاد کردند که توانایی جذب نور مادون‌قرمز را به‌طرز چشمگیری افزایش می‌دهند.

این تبدیل نه‌تنها عملکرد فتوترمال را بهبود می‌بخشد، بلکه امکان تولید نانوفلیک‌ها را با روش‌های غیرسمی، بر پایه‌ی آب و بدون استفاده از حلال‌های خطرناک فراهم می‌کند. در نتیجه، این فرآیند مقرون‌به‌صرفه، سازگار با محیط‌زیست و مناسب برای کاربردهای پزشکی است.

پژوهشگران در آینده تصور می‌کنند دستگاه‌های LED کوچکی طراحی شود که پس از جراحی تومور روی پوست بیمار قرار گیرد تا سلول‌های سرطانی باقی‌مانده را نابود کرده و از بازگشت بیماری جلوگیری کند.

برای نمونه، پس از برداشتن ملانوما، می‌توان از وصله‌ای مجهز به LED استفاده کرد که نور را مستقیماً به محل جراحی بتاباند و نانوفلیک‌ها را فعال کند. چنین درمان خانگی و غیرتهاجمی می‌تواند مراقبت‌های پس از جراحی سرطان را ایمن‌تر، آسان‌تر و کم‌هزینه‌تر کند.

همچنین، این نوآوری می‌تواند در درمان‌های ترکیبی نقش مهمی ایفا کند. گرمای ایجادشده با نور، سلول‌های سرطانی را نسبت به سایر درمان‌ها مانند ایمونوتراپی یا داروهای هدفمند حساس‌تر می‌کند و حتی می‌تواند پاسخ ایمنی بدن را برای شناسایی و نابودی تومور تحریک نماید.

پژوهشگران اکنون در حال بررسی اثر طول‌موج‌های مختلف و زمان‌های گوناگون تابش هستند و می‌خواهند بدانند آیا مواد مشابه اکسید قلع می‌توانند به بافت‌های عمیق‌تر — مانند بافت‌های درگیر در سرطان پستان یا کولورکتال — نیز دسترسی پیدا کنند یا خیر.

در گام‌های بعدی، احتمال ساخت سیستم‌های کاشتنی از نانوفلیک‌ها نیز مطرح است — دستگاه‌های زیست‌سازگار کوچکی که بتوانند به‌صورت مداوم کنترل حرارتی درون بدن را انجام دهند.

یکی از جذاب‌ترین جنبه‌های این فناوری، دسترس‌پذیری گسترده‌ی آن است. از آنجا که دستگاه‌های LED ارزان، قابل‌حمل و ساده برای استفاده هستند، می‌توان از آن‌ها در مناطقی با منابع محدود نیز بهره گرفت؛ جایی که دسترسی به درمان‌های پیشرفته‌ی سرطان دشوار است.

به این ترتیب، درمانی که امروز در آزمایشگاه‌های پیشرفته توسعه یافته، می‌تواند در آینده به شیوه‌ای عمومی و جهانی در دسترس بیماران سراسر جهان قرار گیرد. برای سرطان‌های سطحی که زود تشخیص داده می‌شوند، این روش حتی ممکن است در درمان‌های سرپایی یا زیبایی نیز به کار رود، و دوران نقاهت را کوتاه‌تر و کیفیت زندگی بیماران را بهبود بخشد.

ایمنی بالا، مزیت بزرگ دیگر این روش است.

در حالی که شیمی‌درمانی سلول‌های سالم در سراسر بدن را هدف می‌گیرد و پرتودرمانی ممکن است به خستگی یا زخم‌ بافتی منجر شود، درمان فتوترمال تنها در همان نقطه‌ای اثر می‌گذارد که نور تابانده می‌شود. در این روش، هیچ‌گونه مسمومیت سیستمیک، آسیب تجمعی به اندام‌ها یا ناراحتی شدید وجود ندارد.

این دقت بالا حاصل ترکیب دو عامل است: هدف‌گیری نوری و انتخاب‌پذیری زیستی نانوفلیک‌ها؛ نانوفلیک‌ها به‌طور خاص سلول‌های سرطانی را گرم می‌کنند، چون این سلول‌ها متابولیسم متفاوت و حساسیت بیشتری نسبت به گرما دارند.

گام بعدی، انتقال این نتایج آزمایشگاهی به مطالعات پیش‌بالینی و در نهایت کارآزمایی‌های انسانی است. هرچند هنوز راه زیادی در پیش است، اما درمان فتوترمال مبتنی بر LED می‌تواند نقطه‌ی عطفی در شیوه‌ی درمان سرطان باشد — درمانی دقیق‌تر، مقرون‌به‌صرفه‌تر و انسانی‌تر.

در نهایت، نور، یکی از ساده‌ترین و طبیعی‌ترین منابع انرژی در جهان، ممکن است به ابزاری قدرتمند برای پزشکی تبدیل شود — ابزاری که بتواند تومورها را بدون آسیب به بافت‌های سالم نابود کند. با نوآوری‌هایی مانند نانوفلیک‌های SnOx، چشم‌انداز درمان‌های غیرتهاجمی، موضعی و سازگار با بدن بیماران، هر روز بیش از پیش به واقعیت نزدیک می‌شود.