تطوير تقنية جديدة لتصوير الخلايا السرطانية بدقة تصل 5 أضعاف وسائل التصوير الحالية
استطاع الباحثون في معهد (سانفورد بورنهام بريبيس) للاكتشافات الطبية أن يقوموا بتطوير نظام جديد باستخدام تقنية النانو يمكنه المساعدة بشكل كبير للغاية في تحسين عملية تصوير الأورام، و قد نشر هذا الكشف الطبي في مجلة Nature’s Communications.
و يهدف هذا النظام الجديد إلى زيادة دقة و جودة الصور الملتقطة للخلايا السرطانية إلى خمسة أضعاف، مقارنة بوسائل التصوير المستخدمة حاليا.
و يعتمد هذا النظام الفريد من نوعه على جعل الورم قادرا على انتاج إشارات براقة و واضحة تدل على مكانه بدقة، من خلال إدخال ما يعرف بــــــ”النقاط الكمومية” إلى الخلايا السرطانية دون أي آثار جانبية سامة.
وقد قام كلا من شيانغيو ليو، و جاري براون -الحاصلين على درجة الدكتوراه- بتطوير هذه الطريقة الجديدة في مختبرات البروفيسور كازكي سوغاهارا – دكتوراه في الطب والأستاذ المساعد في المعهد، والعالم المشارك في البحوث بجامعة كولومبيا.
يقول سوغاهارا: “إن تصوير الورم هو جزء لا يتجزأ من الكشف عن السرطان وعلاجه وأيضا متابعة تطور حالة المرضى بعد العلاج، وعلى الرغم من التقدم الكبير الذي تم إحرازه في العقدين الماضيين، لكننا مازلنا نحتاج إلى وسائل كشف أفضل وأكثر حساسية، كالطريقة التي نقوم بتطويرها حاليا” .
و يضيف البروفيسور: “لو تم ذلك فإنه سيسهم في زيادة قدرتنا على تطوير علاجات أكثر فعالية بناء على كل حالة على حدة لتحسين النتائج السريرية لمرضى السرطان”.
و فيما يخص الطريقة الجديدة فإنها تستخدم (النقاط الكمومية)، و هي عبارة عن جسيمات صغيرة ينبعث منها إشارات فلورسيه مكثفة عندما تتعرض للضوء، و أيضا يمكننا التحكم في كيفية انبعاث هذه الإشارات. ويتم حقن تلك الجسيمات الضوئية عن طريق الوريد، حيث يغادر البعض منهم مجرى الدم والأغشية المبطنة، ليدخل الخلايا السرطانية ليقوم ببث الانبعاثات الضوئية بهدف تصويرها، أما تلك الجسيمات التي تبقى في مجرى الدم ولم تستطع مغادرته فيمكن محو أثرها عن طريق حقن مادة ما بالوريد (etchant) ، والتي تستطيع ابطال عمل المادة المضيئة.
يقول براون: “إن الجديد في نظام النانو هذا هو الطريقة التي يعمل بها”، و يوضح قائلا: ” إن النقاط الكمومية والمادة العاكسة لعملها (etchant) يخضعان سويا لظاهرة تبادل الأيونات الموجبة، حيث أن النقاط الكمومية تحتوي على الزنك الذي يجعلها تصدر إشعاعاتها الفلورسية، بينما تحتوي المادة العاكسة (etchant) على الفضة التي تفقد نقاط الكم خاصية الانبعاث هذه” .
و لأن المادة العاكسة (etchant) لا يمكنها عبور الأغشية للوصول إلى الخلايا السرطانية، بعكس النقاط الكمومية التي تستطيع الوصول إلى الورم، فإنه بعد وصولها و ظهور الإشعاع الضوئي من الخلايا السرطانية، يتم حقن المادة العاكسة (etchant) بالوريد، فيحدث تبادل بين كل من أيوني الزنك و الفضة بينها و بين مواد النقاط الكمومية، مما يسلب الأخيرة قدرتها الفلورسية و تبقى خلفية الصورة غير مضاءة من أجل الحصول على إشارات محددة للغاية للورم.
وقد تم تطوير هذه الطريقة باستخدام الفئران المعملية والتي تم زراعة أنسجة بشرية لأورام الثدي والبروستاتا والمعدة بها، حيث تم إدخال تلك الجسيمات الكمومية إلى الأورام باستخدام نظام (iRGD)، وهو عبارة نظام يستخدم ببتيد له القدرة على ادخال تلك الجسيمات الى الخلايا السرطانية.
ويقول سوغهارا: “نحن متحمسون للغاية لأننا تمكنا من الحصول على مؤشر لتباين الورم (tumor-specific contrast index (CI)) يتراوح بين 5 و 10 أضعاف مؤشر التصوير البصري الحالي، وهو 2.5” .
“إن المضي قدما سوف يجعلنا نوجه تركيزنا إلى تطوير نظامنا النانوي الجديد، للعمل مع اختبارات التصوير الروتينية مثل التصوير بالرنين المغناطيسي” .
ويجري حاليا العمل من أجل مواصلة تطوير هذا النظام الجديد من أجل الاستخدام البشري
