چگونه نانوذرات می‌توانند راهی که سرطان را درمان می‌کنیم تغییر دهند

نود و نه درصد از داروهای سرطانی هرگز به این تومورها نمی‌رسند، قبل از اینکه زمان لازم برای انجام کار خود داشته باشند، از بدن دفع می‌شوند. چگونه می‌توانیم داروهای نجات بخش زندگی را بهتر ارسال کنیم؟ محقق سرطان، جوی ولفرام، تحقیقات پزشکی پیشگام در حوزه نانو ذرات -- نانو ذرات ریزی که می تواند برای تحویل دقیق داروها به تومورها استفاده شود، را به اشتراک می گذارد -- و توضیح می‌دهد که چگونه می‌توانند داروها را بیشتر در بدن نگه دارند تا به سلول‌های بدخیم حمله کنند.

ظهر یکشنبه در آوریل امسال بود.

تلفن من زنگ خورد،

آن را برداشتم.

صدا گفت، ربکا هستم.

زنگ زدم

تا به تشییع جنازه خودم دعوتت کنم

گفتم،«ربکا، راجع به چه چیزی داری
صحبت میکنی؟»

او گفت،«جوی، به عنوان دوستم، باید
اجازه دهی که بروم.

نوبت من است.»

روز بعد، او مرده بود.

ربکا ۳۱ سال داشت که مرد.

او یک مبارزه هشت ساله با سرطان پستان داشت.

سه بار عود کرد.

ناامیدش کردم.

جامعه علمی او را ناکام گذاشت.

و جامعه پزشکی او را ناکام گذاشت.

و او تنها نیست.

هر پنج ثانیه،

یک نفر بر اثر سرطان میمیرد.

امروز، ما محققان پزشکی متعهد هستیم

تا ربکا وافرادی مانند او

یکی از آخرین بیمارانی باشند که از دست
میدهیم.

دولت آمریکا به تنهایی از دهه ۱۹۷۰ تاکنون
بیش از ۱۰۰ میلیارد دلار

برای تحقیقات سرطان صرف کرده است.

و پیشرفت محدودی در خصوص بقای بیماران

به ویژه برای انواع خاصی از سرطانهای
بسیار تهاجمی دارد.

بنابراین به تغییر نیاز داریم، زیرا
به طور واضح

آنچه که تاکنون انجام داده ایم مؤثر
نبوده است.

و آنچه ما در پزشکی انجام میدهیم
اعزام آتش نشانان است،

زیرا سرطان مانند آتش بزرگی است.

و این آتش نشانان داروهای سرطانی هستند.

اما ما آنها را بدون ماشین آتش نشانی --

بدون حمل و نقل، بدون نردبان و

بدون تجهیزات اضطراری به بیرون می فرستیم.

و بیش از ۹۹ درصد این آتش نشانان هرگز به
آن آتش نمیرسند.

بیش از ۹۹ درصد از داروهای سرطانی
هرگز به آن تومور نمی رسند.

زیرا فاقد حمل و نقل و ابزار لازم

برای انتقال آنها به محلی است که برای
آنها هدف قرار داده شده است.

معلوم است، واقعاً همه چیز در مورد مکان،
مکان، مکان است

(خنده حضار)

پس به یک کامیون آتش نشانی نیاز داریم
تا به موقعیت صحیح برسیم.

و من اینجا هستم تا به شما بگویم که
نانوذرات کامیونهای آتش نشانی هستند.

می توانیم داروهای سرطانی را درون
نانوذرات بارگذاری کنیم.

و نانوذرات میتوانند به عنوان حامل

و تجهیزات لازم

برای رساندن داروهای سرطانی
به قلب تومور عمل کنند.

بنابراین نانوذرات چه چیزی هستند.

و واقعاً منظور از اندازه نانو چیست؟

خب، انواع مختلفی از نانوذرات

از مواد مختلف ساخته شده است.

مانند نانوذرات مبتنی بر فلز

یا نانوذرات مبتنی بر چربی وجود دارد.

اما برای نشان دادن این که واقعاً
اندازه نانو به چه معنا است،

یکی از تار موهایم را برداشتم

و زیر میکروسکوپ قرار دادم.

من موهای خیلی نازکی دارم،

بنابراین موهای من تقریباً ۴۰,۰۰۰
نانومتر قطر دارد.

بنابراین این بدان معنی است
که اگر ۴۰۰ نانوذرات خود را بگیریم

و آنها را روی هم قرار دهیم،

ضخامت یک رشته مو را داریم.

من یک آزمایشگاه نانوذرات را برای
مبارزه با سرطان و سایر بیماریها

را در کلینیک مایو در جکسون ویل
هدایت میکنم.

و در کلینیک مایو،

به لطف بخششها و کمکهای سخاوتمندانه برای
تأمین بودجه تحقیقاتمان

واقعا ابزارهایی برای ایجاد
تفاوت در زندگی بیماران داریم.

و خب، این نانوذراتها چگونه میتوانند
داروهای سرطانی را

به تومور منتقل کنند؟

خب، آنها جعبه ابزار گسترده ای دارند.

داروهای سرطانی بدون نانوذرات

به سرعت از طریق کلیه ها از
بدن دفع می شوند.

چون خیلی کوچک هستند.

بنابراین مانند آب است که از غربال میگذرد.

بنابراین آنها واقعاً زمان کافی برای
رسیدن به تومور را ندارند.

در اینجا نمونه ای از این را می بینیم.

ما آتش نشانان، داروهای سرطانی را داریم.

آنها در خون میچرخند،

اما به سرعت از بدن دفع میشوند

و در واقع به داخل تومور نمیرسند.

اما اگر این داروهای سرطانی را
درون نانوذرات قرار دهیم،

آنها توسط بدن پاکسازی نمیشوند

زیرا نانوذرات بسیار بزرگ هستند.

و همچنان به چرخش
در خون ادامه میدهند.

زمان بیشتری برای یافتن تومور دارند.

و در اینجا داروی سرطانی، آتش نشانان،

درون ماشین آتش نشانی،
نانوذرات را می بینیم.

آنها در خون گردش می کنند،

پاک سازی نمی شوند

و در واقع به تومور می رسند.

و بنابراین نانوذرات چه ابزار دیگری دارند؟

خوب، آنها میتوانند از تخریب
داروهای سرطانی در بدن جلوگیری کنند.

برخی داروهای بسیار مهم اما حساس هستند

که به راحتی توسط آنزیمهای موجود
در خون تخریب می شوند.

بنابراین مگر اینکه این محافظت
از نانوذرات را داشته باشند،

آنها قادر به عملکرد نخواهند بود.

یکی دیگر از ابزارهای نانوذره
این سطوح الحاقی هستند

که مثل دستهای ریز و با انگشتانی هستند
که تومور را میگیرند

و دقیقاً روی آن قرار میگیرند،

به طوری که وقتی نانوذرات میچرخند،

میتوانند به سلولهای سرطانی متصل شوند،

وقت بیشتری برای داروهای سرطانی
برای انجام کارشان بخرند،

و اینها فقط برخی از ابزارهای زیادی
است که نانوذرات میتوانند داشته باشند.

و امروز،

ما بیش از۱۰ نانوذره تایید شده بالینی برای
سرطان داریم

که به بیماران در سراسر جهان داده میشود.

با این حال، بیمارانی داریم، مانند
ربکا، که میمیرند.

بنابراین مهمترین چالشها و محدودیتها

در مورد نانوذرات مورد تأیید در
حال حاضر چیست؟

خب، مشکل اصلی کبد است،

زیرا کبد سیستم تصفیه بدن است،

و کبد چیزهای بیگانه را تشخیص
میدهد و تخریب میکند،

باکتریها، ویروس و همچنین نانوذراتها را.

سلولهای ایمنی بدن در کبد
نانوذرات را میگیرند،

و از رسیدن آنها به تومور جلوگیری میکنند.

و در اینجا یک مثالی میبینیم
که کلیه دیگر مشکلی محسوب نمی شود،

اما این ماشینهای آتش نشانی، نانوذرات،

در کبد گیر می کنند

و در واقع مقدار کمی از آنها به
تومور می رسند.

بنابراین یک استراتژی آینده برای
بهبود نانوذرات

خنثی کردن موقت سلولهای ایمنی بدن
در کبد است.

بنابراین چگونه میتوانیم این سلولها
را خلع سلاح کنیم؟

خب، به داروهایی که قبلاً از نظر بالینی

برای سایر نشانه ها تأیید
شده بودند، نگاه کردیم

تا ببینیم آیا هر کدام از آنها میتوانند
سلولهای ایمنی بدن

را از خوردن نانوذرات متوقف کنند

و به طور غیرمنتظره، در یکی از
مطالعات پیش بالینی متوجه شدیم،

یک داروی ۷۰ ساله مالاریا

قادر است سلولهای ایمنی بدن را از درون
نانوذرات متوقف کند

تا بتوانند از کبد فرار کنند

و راه خود را به هدف خود یعنی
تومور ادامه دهد.

و در اینجا نمونه ای از انسداد کبد را
مشاهده می کنیم.

نانوذرات به آنجا نمیروند،

و در عوض به تومور ختم می شوند.

بنابراین، گاهی اوقات، در علوم، ارتباطات
غیرمنتظره برقرار می شود

که به راه حلهای جدید منتهی میشود.

راهکار دیگر برای جلوگیری

از به دام افتادن نانوذرات در کبد

استفاده از نانوذرات خود بدن است.

بله -- سورپرایز، سورپرایز.

شما، و شما، وهمه ما نانوذرات بسیاری داریم

که در بدن ما میچرخند.

و از آنجا که آنها بخشی از بدن ما هستند،

کبد احتمالاً آنها را به عنوان بیگانه
نشان نمیدهد.

و این نانوذرات بیولوژیکی را
میتوان در بزاق،

خون، ادرار، در شیره لوزالمعده یافت.

و ما میتوانیم آنها را از بدن
جمع آوری کنیم

و از آنها به عنوان ماشین آتش نشانی
برای داروهای سرطان استفاده کنیم

و در این حالت،

سلولهای ایمنی بدن در کبد احتمالاً

نانوذرات بیولوژیکی را کمتر میخورند.

بنابراین ما از یک مفهوم مبتنی بر اسب تروا

برای فریب دادن کبد استفاده می کنیم.

و در اینجا ما نانوذرات بیولوژیکی را داریم

که در خون میچرخند.

آنها توسط کبد تشخیص داده نمیشوند

و به تومور میرسند.

و در آینده،

ما میخواهیم از نانوذرات خود طبیعت

برای تحویل داروهای سرطان استفاده کنیم.

برای کاهش عوارض جانبی و نجات جان افراد

به وسیله جلوگیری از قرار گرفتن
داروهای سرطانی در موقعیت اشتباه.

با این حال، یک مشکل عمده وجود دارد:

چگونه میتوانیم این نانوذرات بیولوژیکی
رابدون آسیب رساندن به آنها

در مقادیر زیادی جدا کنیم؟

آزمایشگاه من یک روش کارآمد برای
این کار ایجاد کرده است.

می توانیم مقدار زیادی مایعات را از
بدن پردازش کنیم

تا فرمولاسیون بسیار غلیظ و باکیفیتی

از نانوذرات بیولوژیکی تولید کنیم.

این نانوذرات هنوز مورد استفاده
بالینی قرار نمیگیرند،

زیرا به طور متوسط ۱۲ سال طول می کشد

تا چیزی از آزمایشگاه

به میز پزشکی شما برسد.

و این نوع چالشی است که از
دانشمندان و پزشکان

که جان خود را به این نبرد اختصاص داده اند،

کار تیمی را می طلبد.

و ما به لطف الهامی که از بیماران
میگیریم ادامه میدهیم

و معتقدم که اگر روی این فناوریهای
نانو کار کنیم،

میتوانیم آسیب به ارگانهای سالم را
کاهش دهیم،

کیفیت زندگی را بهبود بخشیم

و بیماران آینده را نجات دهیم.

من دوست دارم تصور کنم

که اگر این معالجه برای ربکا وجود
داشته باشد،

آن تماس از او

می توانست دعوتی نباشد

برای مراسم تشییع جنازه اش

در عوض برای عروسی او.

متشکرم.

(تشویق حضار)