عندما يتم إعطاء جرعات منخفضة من أدوية السرطان بشكل مستمر بالقرب من أورام المخ الخبيثة باستخدام ما يسمى بالتكنولوجيا الأيونية، فإن نمو الخلايا السرطانية ينخفض بشكل كبير.
وقد أثبت الباحثون في جامعة لينكوبنج وجامعة غراتس الطبية ذلك في تجاربهم على أجنة الطيور. النتائج هي خطوة واحدة أقرب إلى أنواع جديدة من العلاجات الفعالة لأشكال السرطان الحادة.
غالبًا ما تتكرر أورام المخ الخبيثة على الرغم من الجراحة وبعد العلاج بالعلاج الكيميائي والإشعاعي. وذلك لأن الخلايا السرطانية يمكنها "الاختباء" عميقًا داخل الأنسجة ثم إعادة النمو. لا يمكن للأدوية الأكثر فعالية المرور عبر ما يسمى حاجز الدم في الدماغ، وهو عبارة عن شبكة ضيقة تحيط بالأوعية الدموية في الدماغ وتمنع العديد من المواد الموجودة في الدم من الدخول إليه. وبالتالي، هناك عدد قليل جدًا من الخيارات المتاحة لعلاج أورام الدماغ العدوانية.
في عام 2021، أوضحت مجموعة بحثية من جامعة لينكوبينج وجامعة غراتس الطبية كيف يمكن استخدام المضخة الأيونية لإعطاء الأدوية محليًا ومنع نمو الخلايا لشكل خبيث وعدواني بشكل خاص من سرطان الدماغ – الورم الأرومي الدبقي. في ذلك الوقت، أجريت التجارب على الخلايا السرطانية في طبق بتري.
مفهوم ثبت
والآن، اتخذت نفس المجموعة البحثية الخطوة التالية نحو استخدام هذه التكنولوجيا في علاج السرطان السريري. ومن خلال السماح لخلايا الورم الأرومي الدبقي بالنمو باستخدام أجنة الطيور غير المتطورة، يمكن اختبار طرق علاج جديدة على الأورام الحية. وأظهر الباحثون أن نمو سرطان انخفضت الخلايا عند إعطاء جرعات منخفضة من الأدوية القوية (جيمسيتابين) بشكل مستمر باستخدام مضخة أيونية مجاورة مباشرة لورم الدماغ.
"لقد أظهرنا سابقًا أن هذا المفهوم يعمل. الآن نستخدم نموذجًا مع ورم حي، ويمكننا أن نرى أن المضخة تدير عقار بفعالية كبيرة. يقول دانييل سيمون، أستاذ الإلكترونيات العضوية في جامعة لينكوبينج: «على الرغم من أنه نموذج مبسط للإنسان، إلا أنه يمكننا القول بثقة أكبر أنه يعمل».
يتضمن المفهوم الكامن وراء العلاج المستقبلي للورم الأرومي الدبقي زرع جهاز أيوني جراحيًا مباشرة في الدماغ، بالقرب من الورم. يسمح هذا النهج باستخدام جرعات منخفضة من الأدوية القوية مع تجاوز حاجز الدم في الدماغ. إن الجرعات الدقيقة، سواء من حيث الموقع أو التوقيت، أمر بالغ الأهمية للعلاج الفعال. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لهذه الطريقة تقليل الآثار الجانبية نظرًا لأن العلاج الكيميائي لا يحتاج إلى الانتشار في جميع أنحاء الجسم بأكمله.
علاج أشكال السرطان المختلفة
وبعيدًا عن أورام الدماغ، يأمل الباحثون في إمكانية تطبيق الإلكترونيات الأيونية على العديد من أنواع السرطان التي يصعب علاجها.
"يصبح علاجًا مستمرًا للغاية ولا يمكن للورم أن يختبئ منه. "على الرغم من أن الورم والأنسجة المحيطة تحاول إزالة الدواء، فإن المواد وأنظمة التحكم التي نستخدمها في الإلكترونيات الأيونية يمكنها بشكل مستمر توصيل تركيز عالٍ محليًا من الدواء إلى الأنسجة المجاورة للورم"، توضح تيريزيا أربرينج سيوستروم، الباحثة في مختبر الأورام. الإلكترونيات العضوية في جامعة لينكوبنج.
وقارن الباحثون بين توصيل الدواء المستمر عبر المضخة مع الجرعات التي يتم تناولها مرة واحدة يوميًا، والتي تشبه إلى حد كبير كيفية إعطاء العلاج الكيميائي للمرضى اليوم. ولاحظوا أن نمو الورم انخفض مع العلاج الأيوني، ولكن ليس مع نهج الجرعة اليومية، على الرغم من أن الأخير كان أقوى مرتين.
مطلوب المزيد من البحوث
أجريت هذه التجارب باستخدام أجنة الطيور في مرحلة نمو مبكرة. وفقًا لليندا فالدير، الباحثة في جامعة غراتس الطبية والباحثة الضيف في جامعة ليو، فإن هذا النموذج بمثابة جسر جيد للتجارب الحيوانية الأكبر:
"في أجنة الطيور، تعمل بعض الأنظمة البيولوجية بشكل مماثل لتلك الموجودة في الحيوانات الحية، مثل تكوين الأوعية الدموية. ومع ذلك، لا نحتاج إلى زرع أي أجهزة فيها جراحيًا حتى الآن. وهذا يدل على نجاح هذا المفهوم، على الرغم من أنه لا تزال هناك العديد من التحديات التي يجب معالجتها.
ويعتقد الباحثون أن التجارب البشرية يمكن أن تكون ممكنة في غضون السنوات الخمس إلى العشر المقبلة. تتضمن الخطوات التالية تطوير المزيد من المواد للسماح بالزرع الجراحي للمضخات الأيونية. سيتم أيضًا إجراء تجارب لاحقة على الفئران والحيوانات الأكبر حجمًا لمواصلة تقييم طريقة العلاج هذه.
تم تمويل الدراسة بشكل رئيسي من قبل صندوق العلوم النمساوي، وهورايزون التابع للاتحاد الأوروبي أوروبا البرنامج، والمؤسسة السويدية للبحوث الاستراتيجية، ومؤسسة كنوت وأليس والنبرغ ومجلس البحوث الأوروبي. تيريزيا آربرينج سيوستروم، وتوبياس أبراهامسون، وماغنوس بيرغرين، ودانيال سيمون هم المساهمين في شركة OBOE IPR AB التي تمتلك براءات الاختراع المتعلقة بالتكنولوجيا الأيونية.
المادة: العلاج الكيميائي الأيوني المستمر يقلل من نمو ورم الدماغ في الطيور الجنينية في نماذج الجسم الحي، فيرينا هاندل، ليندا فالدير، تيريزيا آربرينج سيوستروم، توبياس أبراهامسون، ماريا سيتانيدو، سابين إرشين، أستريد جوريشيك، إيونا بيرناكا فويسيك، هيلينا ساريلا، تمارا تومين، صوفي إليزابيث هوندر، يواكيم ديستل، والترود هوبر، مارتن أسلابر، روث بيرنر-جرونبيرجر أوتي شيفر، ماغنوس بيرغرين، راينر شيندل، سيلك باتز، دانيال تي سيمون، نسيم غفاري تبريزي ويزسي؛ جورنال أوف كونترولد ريليس; نُشر على الإنترنت في 11 أبريل 2024. DOI: 10.1016/j.jconrel.2024.03.044
كتبه أندرس تورنهولم
