نانوذرات قندی؛ سلاح جدیدی که با عبور از سد خونی-مغزی سرطان را نابود می‌کند

گلیوبلاستوما، یکی از کشنده‌ترین انواع سرطان مغز است که حتی با وجود جراحی، پرتودرمانی و شیمی‌درمانی، کمتر از ۳۰ درصد از بیماران تا دو سال پس از تشخیص زنده می‌مانند. اما پژوهشگران دانشگاه ایالتی اورگن، با الهام از داستان «اسب تروا»، رویکردی جدید و امیدوارکننده برای مقابله با این تومورهای مرگبار ارائه داده‌اند: نانوذراتی که با پوششی از قند، خود را به سلول‌های سرطانی می‌رسانند.

روش جدید ترفند هوشمندانه برای عبور از سد خونی-مغزی استفاده می‌کند. سد خونی-مغزی، لایه‌ای محافظ است که از ورود بسیاری از مواد به مغز جلوگیری می‌کند، اما قندها به دلیل نیاز مغز به انرژی، اجازه‌ی عبور دارند. پژوهشگران با پوشاندن نانوذرات با قندی به نام «مانوز» که شباهت زیادی به گلوکز دارد، توانستند آن‌ها را از سد خونی-مغزی عبور دهند.

به نوشته ساینس‌آلرت، کلید موفقیت روش ابداعی، استفاده از ناقل مولکولی به نام GLUT1 است که مسئول انتقال گلوکز و مانوز از خون به مغز است. اوله تاراتولا، دانشمند داروسازی، توضیح می‌دهد: «خون حاوی غلظت بالایی از گلوکز است و نانوذرات برای عبور از سد خونی-مغزی باید با گلوکز رقابت کنند. نوآوری ما این بود که با اتصال مانوز به کلسترول، توانستیم نانوذراتی با پوشش قندی بسیار متراکم تولید کنیم که برای GLUT1 جذاب‌تر باشند و شانس عبورشان را افزایش دهیم.»

پس از اینکه نانوذرات قندی از سد خونی-مغزی عبور می‌کنند، نوبت به ویژگی خاص تومورهای گلیوبلاستوما می‌رسد. این تومورها به شدت به قند نیاز دارند؛ آن‌قدر که پروتئین ناقل قند (GLUT1) را سه برابر بیشتر از بافت سالم مغز تولید می‌کنند.

بدین ترتیب، تومورها مثل تله برای نانوذرات قندی عمل می‌کنند و آن‌ها را جذب می‌کنند. به این ترتیب، نانوذرات دقیقاً در جایی که باید باشند، یعنی در بافت تومور، جمع می‌شوند و محموله‌ی خود را که شامل آر‌ان‌ای پیام‌رسان است، تحویل می‌دهند. آر‌ان‌ای، مثل یک دستورالعمل ژنتیکی به سلول‌های سرطانی می‌گوید پروتئینی به نام PTEN بسازند که نقش ترمز رشد تومور را ایفا می‌کند و از تکثیر بی‌رویه‌ی سلول‌های سرطانی جلوگیری می‌کند.

آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌ها نتایج بسیار امیدوارکننده‌ای را نشان داد. نانوذرات قندی، ۹٫۹ برابر مؤثرتر از نانوذرات بدون پوشش به مغز رسیدند و توانستند تومور را به طور قابل‌توجهی کوچک کنند.

در موش‌های درمان‌نشده، پس از ۲۸ روز، به طور متوسط ۵۲ درصد از مغز به تومور تبدیل شده بود، در حالی که در موش‌های تحت درمان با نانوذرات قندی، این میزان ۲٫۳ درصد کاهش یافت. همچنین، میانگین زمان بقا از ۳۳ روز به ۴۹ روز افزایش یافت و این روش درمانی، بدون اینکه عوارض جانبی جدی روی اندام‌های اصلی بدن ایجاد کند، موفق ظاهر شد.

النا تاراتولا، دانشمند داروسازی، توضیح می‌دهد که تومورهای گلیوبلاستوما از نظر نحوه‌ی مصرف انرژی، کاملاً با سلول‌های سالم مغز تفاوت دارند. آن‌ها به طور غیرطبیعی به قند نیاز دارند و برای همین، سه برابر بیشتر از بافت سالم، از دروازه‌های ورودی قند (پروتئین GLUT1) استفاده می‌کنند. این یعنی نانوذرات قندی به طور خودکار به سمت تومور هدایت می‌شوند و پس از ورود، با بازگرداندن پروتئین PTEN، رشد و تکثیر سلول‌های سرطانی را متوقف می‌کنند.

گرچه نتایج بسیار امیدوارکننده است، پژوهشگران تأکید می‌کنند این آزمایش‌ها هنوز محدود به مدل‌های حیوانی است و برای تأیید کارایی این روش در انسان، باید مطالعات بیشتری انجام شود. با‌این‌حال، آن‌ها معتقدند این رویکرد می‌تواند فراتر از درمان گلیوبلاستوما نیز کاربرد داشته باشد و به عنوان پلتفرمی عمومی برای تحویل هدفمند داروها به مغز در درمان سایر اختلالات عصبی استفاده شود.

پژوهش در ژورنال Journal of Controlled Release منتشر شده است.