محققان و پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران با تلاش و پشتکار موفق به طراحی سامانه‌های نوین دارویی برای درمان سرطان با نانوکامپوزیت‌های طبیعی در کشور شدند.
به گزارش گروه علمی و دانشگاهی خبرگزاری فارس، سرطان نوعی بیماری است که از تکثیر غیر طبیعی سلولهای بدن آغاز میشود، بدن انسان از میلیون‌ها سلولی ساخته شده است که با یکدیگر گروه بندی شده تا بافت‌ها و اندام‌های مختلف را بسازند، ژن‌های داخل هر سلول به آن دستورهای لازم را صادر می‌کنند. گاهی اوقات این دستورات در یک سلول مبهم و مغشوش بوده و سلول رفتار غیر طبیعی دارد و پس از مدتی گروهی از سلولهای غیر طبیعی می‌توانند در خون یا سیستم ایمنی گردش کرده یا تبدیل به توده و تومور بدخیم یا سرطان شوند. در واقع سلولهای بدن در طی یک روند تنظیم یافته از بین می‌روند و سلولهای جدید جای آنها را می‌گیرند گاهی اوقات این روند طبیعی از تنظیم خارج شده و سلولهای فرسوده از بین نمی روند و تشکیل توده‌ای را می‌کنند که می‌توانند تبدیل به تومور بدخیم یا سرطان شوند.
در این راستا خبرنگار گروه علمی و دانشگاهی خبرگزاری فارس گفت‌وگویی درباره «طراحی نانو لوله برای درمان سرطان» با علی ملکی پژوهشگر برتر و معاون پژوهشی دانشکده شیمی دانشگاه علم و صنعت داشت، در این گفت‌وگو ملکی می‌گوید وقتی دارو به صورت کلاسیک وارد بدن میشود، امکان هدررفت و نرسیدن آن به بافت هدف وجود دارد. پس با طراحی و استفاده از ترکیباتی سازگار با بدن می‌توان هدفمند دارو را وارد بدن کرد. با وجود این سیستم‌های سازگار در صورت بارگذاری دارو روی آنها پس از رها شدن دارو عوارض خاصی ایجاد نمی‌کنند.
همچنین در این صورت مصرف دارو نیز به میزان زیادی کاهش می‌یابد و همان میزان استفاده شده نیز روی بافتی که مد نظر داریم با حداکثر کارایی اثر می‌گذارد. نمونه آزمایشگاهی این نانولوله‌ها ساخته شده است که بارگذاری داروهای موثر سرطان نیز با موفقیت روی آن انجام شده است. این نانولوله‌ها دارای سطح فعالی با قابلیت عامل دار شدن هستند و داروها را هدفمند رها می‌شوند. همچنین پایه‌های این نانو لوله‌ها با وجود ترکیبات مغناطیسی امکان ردیابی را آسان می‌کند.
وی در این گفت‌وگو تاکید کرد که تمرکز بخش مهمی از تیم تحقیقاتی ما، طراحی و توسعه یک سری از نانوکامپوزیت‌ها با ماتریس نانومواد طبیعی و ترکیبات پلیمری ارگانیک و زیست‌سازگار با بدن انسان و طبیعت، بخصوص برای تثبیت و بارگذاری با هدف رهایش تدریجی و کنترل شده داروهای گران قیمت، داروهای خاص به خصوص داروهای ضدسرطانی است. چندین نفر از دانشجویان پسادکتری، دکتری و کارشناسی ارشد به صورت مشخص روی این موضوعات کار می‌کنند.
آنچه در این گفت‌وگو می‌خوانید:
* حمایت صندوق پژوهشگران و فناوری معاونت علمی و فناوری
* پلیمرهای طبیعی که سازگار با بدن انسان هستند
* استقبال و علاقه‌مندی پژوهشگران خارجی در همراهی پروژه‌های تحقیقاتی
* درمان هدفمند و موضعی تومورهای سرطانی
* استفاده از مواد اولیه داخلی در ساخت محصول
* عدم وابستگی کشور به مواد و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی خارجی
* محدودیت‌های تامین مالی پروژه و تست‌های آزمایشگاهی
حمایت صندوق پژوهشگران و فناوری معاونت علمی و فناوری
فارس: درباره چگونگی شکل‌گیری و شروع فعالیت‌تان بگویید.
ملکی: در مجموع بیش از ۳۰ نفر از محققان در دانشگاه علم و صنعت به طور مستقیم و غیرمستقیم در تیم‌های داخل و خارج از کشور حدود ۴ سال وقت صرف انجام این پروژه «طراحی نانو لوله برای درمان سرطان» گردیم. از سوی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوری معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری برای انجام این کار حمایت شدیم و بارگزاری داروهای حساس، کمیاب و گران‌قیمت بر روی سیستم‌های نانو مواد در مقیاس کوچک هدفی بود که طرح را با آن آغاز کردیم.
پلیمرهای طبیعی که سازگار با بدن انسان هستند
فارس: کمی بیشتر از این طرح برایمان بگویید.
ملکی: تمرکز بخش مهمی از تیم تحقیقاتی ما، طراحی و توسعه یک سری از نانوکامپوزیت‌ها با ماتریس نانومواد طبیعی و ترکیبات پلیمری ارگانیک و زیست‌سازگار با بدن انسان و طبیعت، بخصوص برای تثبیت و بارگذاری با هدف رهایش تدریجی و کنترل شده داروهای گران قیمت، داروهای خاص به خصوص داروهای ضدسرطانی است. چندین نفر از دانشجویان پسادکتری، دکتری و کارشناسی ارشد به صورت مشخص روی این موضوعات کار می‌کنند.
این نانو لوله‌های پایه سیلیکونی و آلومیناتی و آلوتروپ‌های مختلف کربنی عمدتاً قابلیت عامل‌دار شدن در مقیاس نانومتری را دارند که داروهای بسیار گران قیمت و حساسی را که نمی‌شود به مقیاس زیادی وارد بدن کرد را به صورت هدف‌گذاری شده بارگذاری می‌کند. اینها به صورت مشخص روی بافت هدف هدایت شده و بعد با تکنیک‌های مختلفی که وجود دارد رصد شده تا عملکرد دارو را به صورت مشخص دنبال کرده و هم کیفیت اثربخشی آنها ارتقاء یابد. به عبارت دیگر با حداقل مصرف داروهای آنتی کنسر و سیتوتوکسیک بتوان حداکثر کارایی را در بهبود بیماران سرطانی و صعب‌العلاج حاصل کرد.
استفاده از مواد اولیه داخلی
فارس: از چه مواد اولیه‌ای استفاده کرده‌اید؟
ملکی: درخصوص ساخت این ترکیبات عمدتاً از مواد اولیه‌ای استفاده می‌کنیم که در مقیاس قابل توجهی در کشور به صورت بومی وجود داشته باشد. تا حد امکان نیاز به واردات ترکیبات پیچیده و خاصی نداشته باشیم. بخصوص اینکه خیلی از ترکیبات را به صورت کامپوزیتی یا ترکیبی استفاده می‌کنیم که عمدتاً از پلیمرهای طبیعی مثل سلولز و یا کیتوسان استفاده میشود. اینها کاملاً سازگاز با بدن انسان هستند و فراوانی قابل توجهی در طبیعت دارند و از دل طبیعت گرفته می‌شوند که با اقتضاعات بدن انسان قابل تغییر و بکارگیری هستند. از آن مهمتر، حتی این مواد بنا به هر دلیلی در بدن جذب و یا تجزیه نشده و وارد محیط زیست شوند چون از خود طبیعت گرفته شده‌اند به راحتی در طبیعت هم هضم و جذب می‌شوند و آسیبی به چرخه حیات وارد نمی‌کنند.
به لحاظ میزان نیاز و مصرف داروها هم چون سطح ترکیبات نانومتریال‌ها را با ترکیبات رابط واسطه یا لینکرها فعال می‌کنیم که تمام گروه‌های عاملی دارو را جذب خود می‌کند. بنابراین حداقل گریز یا هدررفت داروها در این فرایند از تثبیت تا رهایش در بدن وجود خواهد داشت. این یک فاکتور بسیار مهم در پیشگیری از عوارض رنج‌آور شیمی درمانی با داروهای ضدسرطان از قبیل آسیب به بافت‌های سالم، تغییرات شدید وزنی، ریزش مو، تورم بدن، اختلال در باروری، عفونت، خونریزی، مشکلات عصبی و گوارشی، تهوع و تغییرات مزاجی است.
استقبال و علاقه‌مندی پژوهشگران خارجی در همراهی پروژه‌های تحقیقاتی
فارس: استقبال پژوهشگران در همراهی این پروژه تحقیقاتی چطور بوده است؟
ملکی: ترکیباتی که درست کرده‌ایم به عنوان یک ساپورت یا پایه است که مثل یک خمیر در دست پژوهشگران داروساز است و آنها می‌توانند این خمیر را به هر طریقی که بخواهند شکل بدهند. تقریباً در بیشتر داروها و ترکیباتی که خانواده ترکیبات با پتانسیل دارویی با ارزشی بودند نمونه‌هایی را در مقیاس آزمایشگاهی تا جایی که مقدور بوده عامل‌دار و تست کرده ایم و خوشبختانه در اکثر موارد بخصوص داروهای تجاری ضدسرطان خوب عمل کرده‌‌اند.
تیم‌های تحقیقاتی بین‌المللی خیلی علاقمند هستند و با ما وارد کارهای مشترک شوند. این پژوهشگران از کشورهای مختلفی همچون آمریکا، چین، هند، مالزی، اروپا و اخیراً برخی از کشورهای منطقه علاقمند هستند که در این حوزه با ما همکاری داشته باشند. به طوری که بخشی از نتایج این همکاری‌ها در بهترین نشریات علمی و معتبر بین المللی منتشر شده و بخش دیگری از تحقیقات که در مقیاس آزمایشگاهی یاin vitro با موفقیت انجام و اثبات شده است، در حال طی مراحل بالینی و اصطلاحاً تست‌های in vivo هستند.
از آنجایی که خیلی از این تست‌ها نیاز به اخذ مجوزهای خاص و گواهی‌های بهداشتی از سازمانهای ملی و جهانی دارو و درمان دارند، بنابراین اینها را ما با همکاری همکاران خارجی در مراکز تحقیقاتی و دانشگاه‌های معتبر دنیا برای اثبات تست‌های نهایی روی بدن موجودات زنده مثل موش و خرگوش و احتمالاً در فاز بعدی روی میمون‌ها و درنهایت این پروتکل‌ها و داروها در بخش تجاری و انسانی اجرا می شوند.
در این حوزه با این هدفمندی و کیفیت تاکنون هیچ جای دنیا این کارها انجام نشده بود. خوشبختانه ما سامانه کلی را اعم از نانومتریال و آلوتراپ‌های طبیعی تا عامل‌دار کردن آنها و بارگذاری داروهای آنتی کنسر را روی لایه‌ها بسترها با هسته‌های نانومواد مغناطیسی قرار داده‌ایم.
درمان هدفمند و موضعی تومور
فارس: از ویژگی نانوذرات‌ها بگویید.
نانو ذرات‌ها ویژگی‌های جالبی دارند که به دلیل خاصیت آهنربایی بالا نه تنها به راحتی با استفاده از یک آهنربای خارجی قابلیت ردیابی و جداسازی داشته و با استفاده از الگوهای مشابه دستگاه‌های تصویربرداری پزشکی بنام رزونانس مغناطیسی MRI کار می‌کنند و قابلیت هدایت مشخص و بسیار دقیق را به بافت‌های هدف برای Hyperthermia هایپرترمیا (فراگرمادرمانی) مغناطیسی برای درمان هدفمند و موضعی تومور دارد که ایده این سیستم هدایت و درمان نوین هم جزو نخستین ها در دنیا انجام شده است.
عدم وابستگی کشور به مواد و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی خارجی
خوشبختانه عمده موادی که در این پروژه استفاده شده بسیار ساده و در دسترس داخلی بوده و در آزمایشگاه تحقیقاتی خودمان یا نهایت شرکت‌های تولید کننده ایرانی بوده و تا این قسمت مواد اولیه نایاب و غیرعادی استفاده نشده است. حتی آنالیزها هم از دستگاه‌های موجود در داخل کشور انجام و سعی شده تا پروتکلی که ارائه میشود تا حد امکان از وابستگی کشور به خارج جلوگیری شود مگر اینکه موارد خاصی باشد که بخواهیم گواهی‌نامه‌های بین‌المللی بگیریم که ناگزیر باید از یکسری شرکت‌ها و سازمانهای بین‌المللی تاییدیه صادر شود.
فارس: تولید این محصول چقدر از لحاظ ارزی برای کشور مقرون به صرفه است؟
انصافاً این قبیل کارها قابل ارزش گذاری مادی نیست. چون هدف اصلی این پروژه نجات جان انسان‌ها یعنی بیماران سرطانی است. اگر چه تامین داخلی موارد اولیه این داروها در مقیاس پایلوت و پروتکل ارایه شده صرفه جویی قابل توجه ارزی هم خواهد داشت.
محدودیت‌های تامین مالی پروژه و تست‌های آزمایشگاهی
فارس: کمی از مشکلات‌تان برایمان بگویید.
بیشتر محدودیت‌های تامین مالی پروژه و برخی از تست‌های آزمایشگاهی و بالینی سامانه دارویی (به همین دلیل این بخش از فاز دوم با کمک همکاران خارجی در آمریکا و چین انجام می شود.)
فارس: و کلام آخر
لازم می‌دانم از دانشجویان عزیزم با تلاش صادقانه و جهادی و همکاران و مسوولان دانشگاه علم و صنعت ایران که اینجانب را در دستیابی به این اهداف والا یاری می کنند، نهایت سپاس خود را ابراز دارم.