لأول مرة يجري بنجاح استخدام الروبوتات من حجم النانوميتر في الثدييات لتوصيل الأدوية إلى أماكن محددة في الجسم لعلاج الأورام السرطانية.
وتم نقل عقاقير تخثر الدم، التي تستخدم عادةً لمعالجة النزف الطفيف بدلاً من أن تكون علاجاً للسرطان، بواسطة الروبوتات فى حجم النانوميتر، المصنوعة من صفائح الحمض النووي المطوية بطريقة "أوريغامي"، لإغلاق إمدادات الدم إلى الأورام في جميع أنحاء الجسم، وفق صحيفة "إندبندنت" البريطانية.
وعندما تعاني الأورام من عدم تدفق الدم إليها، تبدأ في التقلص، كما أن قدرة السرطان على الانتشار والنمو في مواقع جديدة تتناقص، مما يؤدي إلى مضاعفة متوسط العمر المتوقع، أو إزالة الأورام بالكامل، في حالة بعض سرطانات الفئران.
إن هذا الأسلوب، والذي يمثل خطوة كبيرة نحو تطبيق عملية توصيل الأدوية عن طريق الروبوتات في حجم النانو فى مجال الطب، يمكن أيضًا أن يمهد الطريق لتقديم أدوية العلاج الكيمياوي السامة، ولكن بآثار جانبية مُخفضة، بالإضافة إلى مجموعة كبيرة من الاستخدامات الأخرى.
من جهته، قال البروفيسور هاو يان، مدير مركز معهد التصميم الحيوي والجزيئي، التابع لجامعة أريزونا، إنه "تم تطوير أول نظام آلي للحمض النووي ذاتي التحكم بالكامل لتصميم برنامج دوائي دقيق للغاية للعلاج المستهدف للسرطان".
وأشار البروفيسور إلى أن "هذه التقنية هي استراتيجية يمكن استخدامها في العديد من أنواع السرطان، حيث إن جميع الأوعية الدموية، التي تغذي الورم السرطاني، هي في الأساس نفسها في كل حالة".
وتم استخدام شظايا الحمض النووي لإنتاج النانوروبوتات متناهية الصغر، وهي ليست أدوات معدنية مثلما هو شائع في أفلام الخيال العلمي، كما أنها مطوية بدقة لتناسب الغرض منها.
ويتم تجميع أجزاء من الحمض النووي في صفائح يمكن ضغطها لتغليف حمولة الدواء، مما يمنعها من التفاعل مع الخلايا السليمة، وتمنع تحلل العقاقير قصيرة العمر.
وتنطلق النانوروبوتات للقيام بمهمتها وفقاً لصيغة كيميائية تجعلها لا تتفاعل إلا على السطح الخارجي للخلايا السرطانية، حيث يتم فك شفرة النانوروبوت فيقوم بإفراغ حمولته من الدواء.
وفي هذه التجربة البحثية، التي تم نشر نتائجها في دورية "Nature Biotechnology"، تم طي صفائح الحمض النووي في شكل أنبوب لإحاطة دواء Thrombin الخاص بتخثر الدم، الذي يستخدم لعلاج النزيف بعد العمليات الجراحية، لكنه يتحلل بسرعة لاستهداف الأورام.
وقام الفريق البحثي الدولي، الذي يضم باحثين من الصين وأستراليا والولايات المتحدة، بإعداد نانو-روبوتات لتنساب فى جزيء البروتين، الـ"نوكليولين"، الذي يغلف الجدران الداخلية للأوعية الدموية التي تغذي الأورام.
وفي غضون 24 ساعة من العلاج، شهد الباحثون انسداد الأوعية الدموية التي تغذي موقع الورم الرئيسي، حيث تشكلت جلطات صلبة في جميع الأوعية الدموية الواصلة إلى الورم السرطاني على مدار الساعات الـ72 التالية، مما تسبب في بدء موت الورم.
وكان العلاج أكثر فعالية في علاج الفئران بسرطان الورم القتاميني، الذي يتطلب تدفقاً لإمدادات دم قوية للغاية، حيث أظهرت 3، من أصل 8 فئران تم علاجها، تراجعاً كاملاً في أورامها. وكان متوسط العمر المتوقع لدى الفئران الخاضعة للعلاج 45 يوماً، مقارنة بـ20.5 يوم لدى الفئران التي لا تتلقى العلاج.
وتوصل الفريق البحثي إلى أن إسلوب العلاج بتقنية النانوروبوت نجح أيضاً في التعامل مع سرطانات الثدي، التي انكمشت، وقل حجم أورام سرطان المبيض والشرايين والأوعية الدموية وسرطان الرئة.
ولم يتم تكوين أية جلطات بعيداً عن مواضع الورم بشكل حاسم، أو في الأعضاء الرئيسية مثل القلب والكبد والرئتين أو الكلية، بما يثبت أن العلاج استهدف الخلايا السرطانية فقط.
ووجد فريق الباحثين أن هذا النظام العلاجي نجح بأمان في حالات الحيوانات الكبيرة، خنازير Bamaالمصغرة، التي تتشابه "بشكل كبير مع الإنسان في علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء".
