استخدام جزيئات النانو في العلاج الضوئي الديناميكي Photodynamic therapy لتدمير الخلايا السرطانية

نجحت الدكتوره/ شيرين الشربيني ، المدرس المساعد في قسم الفيزياء (الفيزياء الحيوية) / كلية العلوم جامعة المنصورة وباحثة الدكتوراة في جامعة الصين للعلوم والتكنولوجيا في نشر بحثين كباحث رئيسي عن أهمية استخدام جزيئات النانو nanoparticles في العلاج الضوئي الديناميكي Photodynamic therapy لتدمير الخلايا السرطانية وتم اختيار تصميمها المقترح لبحثها الثاني كغلاف أمامي لمجلة Langmuir العلمية الشهيرة. وفيما يلي نستعرض أهمية هذا الاتجاة البحثي الواعد ونظرة عامة عن بحثيها:
العلاج الضوئي الميكانيكي هو نوع من العلاجات السرطانية يستخدم الضوء لتنشيط مادة الـ photosensitizer التي تستخدم كعقاراً (دواء) لتدمير الخلايا السرطانية في الجسم.
فكرة العلاج الضوئي الميكانيكي تكمن في تسليم مادة الـ photosensitizer إلى الأورام السرطانية في الجسم، سواء عن طريق الحقن المباشر في الوريد أو عن طريق استهدافها بواسطة جزيئات النانو المحملة بها. ثم يتم تنشيط هذه المادة بالضوء ذو طول موجي محدد وذلك عن طريق تسليم الضوء بواسطة ليزر أو مصدر ضوء مشابه وعند تنشيطها بالضوء تتفاعل مع الأكسجين الموجود في الخلايا وتولد نوعًا من المركبات الكيميائية النشطة 1O2 & .OH radical) ( وهي تسبب تلفًا وموتًا خلايا السرطان.
ولقد استخدمت الدكتوره/ شيرين الشربيني جزيئات النانو المقترحة في العلاج الضوئي الميكانيكي لأهميتها الكبيرة مثل:
توجيه العلاج: تعتبر جزيئات النانو مثالية لاستهداف الأورام السرطانية بشكل دقيق. نظرًا لحجمها الصغير أقل من 100 نانومتر وقدرتها على التوزيع في جميع أجزاء الجسم، يمكن تصميم هذه الجزيئات بحيث تستهدف الأورام بشكل محدد، مما يقلل من التأثير الضار على الأنسجة السليمة المحيطة.
زيادة الفعالية العلاجية: يمكن تحفيز جزيئات النانو باستخدام الضوء لإطلاق مواد علاجية محددة داخل الأورام السرطانية. هذه المواد العلاجية يمكن أن تكون عقاقير مضادة للسرطان أو حتى الأدوية المضادة للالتهابات. هذا الإطلاق المحكوم يسمح بزيادة فعالية العلاج وتقليل الآثار الجانبية.
وقد اختارت الدكتوره/ شيرين الشربيني نموذج بيولوجي يسمي C. elegans في اختبار كفاءة مركباتها النانونية المصممة في البحثين بدقه ومنهجية عالية وهذه بعض الأسباب:
الشبه الوراثي والتشابه مع البشر: تشترك C. elegans في العديد من الصفات البيولوجية مع البشر، بما في ذلك مسارات التشابه الحيوي والوراثي. يتيح هذا التشابه إمكانية دراسة تأثير النانو على العمليات الحيوية المهمة وتقييم السلامة والفعالية بطريقة تقترب من تأثيرها على الجسم البشري.
تكاليف منخفضة وسهولة الاستخدام: تعد C. elegans نموذجًا بيولوجيًا مفيدًا للغاية في الأبحاث العلمية بسبب تكاليفها المنخفضة وسهولة تربيتها واستخدامها في الدراسات. يمكن تحويلها بسهولة لحمل جزيئات النانو المراد اختبارها، وبالتالي يمكن إجراء التجارب بكفاءة وبتكلفة منخفضة. بالاضافة الي انها تتتميز بدورات حياة قصيرة حيث يمكن إجراء التجارب والفحوصات بسرعة وفعالية. ويمكن قياس تأثير الجسيمات النانوية على نمو وبقاء الدودة وصحتها بشكل عام.
وقد استخدمت الأشعة تحت الحمراء بطول موجي في نطاق NIR-II (بين 1000-1700 نانومتر) لتنشيط مركبها النانو الثلاثي في العلاج حيث يفضل استخدام NIR-II عن NIR-I (بطول موجي بين 700-1000 نانومتر) لقدرة الأشعة تحت الحمراء NIR-II على اختراق الأنسجة العميقة بشكل أفضل من NIR-I، مما يسمح بوصول الضوء إلى الأنسجة العميقة في الجسم وتحديد المناطق المصابة بدقة أكبر. بالاضافة إلي تقليل تأثيرات الأشعة تحت الحمراء NIR-II على الأنسجة السليمة في الجسم، وذلك بسبب امتصاصها الضعيف للأنسجة السليمة وتحديد المناطق المستهدفة بدقة أكبر.
ومن الجدير بالذكر أن العلاج الضوئي الميكانيكي يمتلك مزايا عدة، فهو يتيح استهداف الأورام السرطانية بدقة والحد من الأضرار على الأنسجة السليمة المحيطة. كما يمكن تكييف العلاج وتعديله بحسب حجم وموقع الأورام المراد علاجها. يعتبر هذا النوع من العلاج غير جراحي وغير ضار، وبالتالي فهو يعتبر خيارًا جيدًا للمرضى. ولكن يجب ملاحظة أن استخدام العلاج الضوئي الديناميكي ليس العلاج الرئيسي للسرطان ولكنه يستخدم عادةً كعلاج مساعد أو مكمل للعلاجات الأخرى وما زال في مراحل التجارب السريرية وليس متاحاً بشكل عام في العيادات الطبية، ويتطلب الأمر المزيد من البحث والتطوير والتجارب السريرية لكفاءة فعالية هذا العلاج في مختلف أنواع السرطان.