پزشکی بالینی

محققان دانشگاه لوند در سوئد طی تحقیقاتی جدید موفق شدند از طریق کنترل نانوذرات بوسیله آهن‌ربا، سلول‌های سرطانی را وادار به خودتخریبی کنند. محققان سوئدی اظهار کرده‌اند این آخرین اخبار سرطان بدان معنی است که در حال رسیدن به نوع جدیدی از درمان سرطان هستند. روش بکار گرفته شده در تحقیقات جدید این محققان،‌ بسیار آرام و دقیق‌تر از شیمی درمانی و پرتو درمانی است. بهترین چیز در مورد نانوذرات کنترل از راه دور است. این واقعیت که دانشمندان موفق به مورد هدف قرار دادن سلول‌های انتخاب شده بدون صدمه زدن به بافت اطراف آن هستند، بسیار امیدوارکننده است.
شیمی درمانی بر سلول‌های سالم بدن تاثیر می‌گذارد و عوارض جانبی جدی به همراه دارد. پرتودرمانی نیز بر بافت سالم اطراف تومور سرطانی تاثیر می‌گذارد. محققان می‌گویند: این روش جدید تنها به سلول‌های سرطانی حمله می‌کند. در حال حاضر، تنها یک درمان دیگر که این کار را انجام می‌دهد، درمان پروتون به عنوان پیشرفته‌ترین درمان در دسترس سرطان است، اما نانوذرات با کنترل از راه دور می‌توانند بسیار موثرتر عمل کنند.
این محققان نانوذرات اکسید آهن را گرفته‌اند و بیماران سرطانی را با یک شکل از مغناطیس درمان کرده‌اند. هنگامی که این ذرات در داخل سلول‌های سرطانی هستند، در یک میدان مغناطیسی قرار گرفته و نانوذرات شروع به چرخش می‌کنند، به طوری که لیزوزوم‌ها شروع به از بین بردن سلول می‌کنند. لیزوزوم‌ها واحدی هستند که تمیز کردن سلول‌ها را بر عهده دارند، همچنین می‌توانند فرآیندی به نام مرگ سلولی ایجاد کنند که در آن سلول‌های آسیب دیده خود را نابود کنند.
تیم تحقیقاتی در دانشگاه لوند برای اولین بار به استفاده از نانوذرات مغناطیسی برای از بین بردن سلول‌های سرطانی اقدام کرده‌اند و این روش یکی از اولین موارد برای انجام درمانی بدون هیچ گونه عوارض جانبی است. در این درمان، نانوذرات مغناطیسی به بافت اطراف سلول‌های آسیب دیده رسیده و با گرما، تولید التهاب می‌کنند. در حالی که این درمان در درجه اول برای سرطان در نظر گرفته شده است، اما می‌توان آن را در بسیاری از موارد نظیر بیماری‌های خودایمنی مانند دیابت نیز استفاده کرد. محققان می‌گویند: جهت اطمینان بیشتر همچنان تحقیقات بیشتری باید انجام شود، اما این آخرین اخبار سرطان بسیار امیدوار کننده است. نتیجه این پژوهش در نشریه Science منتشر شده است.

محققان دانشگاه موناش در ملبورن نشان داده‌اند که می‌توان از مغناطیس برای ارتقای مهارت‌های اجتماعی افراد مبتلا به اوتیسم استفاده کرد. یک کارآزمایی بالینی نشان داده که تحریک مغناطیسی مغز می‌تواند به افراد مبتلا به اوتیسم در تعامل اجتماعی کمک کند. محققان دریافتند که این درمان می‌تواند بخشی از مغز را که در افراد اوتیسمی غیرفعال بوده، ارتقا بخشد. محققان از پژوهش قبلی در مورد فعالیت کمتر قشر پیش‌پیشانی دورسومدیال(dmPFC) در افراد مبتلا به اوتیسم استفاده کرده بودند. آنها از شیوه تحریک مغناطیسی مکرر ترانس‌کرانیال استفاده کردند که در آن پالسهای مغناطیسی برای ارتقای فعالیت قشر dmPFC به مغز ارسال می‌شوند. این بخش از مغز همچنین مسئول درک احساسات و افکار افراد دیگر است.
محققان این کارآزمایی را بر روی 28 بزرگسال مبتلا به سندرم اسپرگر انجام دادند. سندرم اسپرگر یا اختلال آسپرگر نوعی اختلال زیستی- عصبی است که با تاخیر در انجام مهارت‌های حرکتی بروز می‌یابد.وجه تمایز این سندرم از مبتلایان به اوتیسم کلاسیک، حفظ مهارت‌های کلامی و هوش طبیعی است. با این وجود این بیماری جزو بیماریهای طیف اوتیسم شمرده می‌شود.
در این پژوهش، به برخی داوطلبان برای 10 روز 15 دقیقه پالس مغناطیسی وارد کردند. روی سر سایر شرکت‌کنندگان نیز سیم‌پیچهایی قرار داده شده بود اما به آنها پالس وارد نشد. داوطلبان پیش و پس از درمان در چند آزمایش برای ارزیابی مهارتهای اجتماعی‌شان شرکت کردند. نتایج این آزمایشات نشان داد که بیماران تحت درمان با پالسهای مغناطیسی بطور چشمگیری توانسته بودند مهارتهای اجتماعی خود را ارتقا بخشند. محققان همچنین دریافتند که افرادی که این تحریک مغناطیسی را دریافت کرده بودند، سطح اضطراب آنها کاهش یافته بود. در مقابل، افرادی که شبه دارو دریافت کرده بودند هیچ ارتقایی نشان ندادند. علیرغم ارتقا در مهارتهای اجتماعی شرکت‌کنندگان، هیچ کدام از آنها بهبودی در توانایی درک حالت روحی افراد دیگر نشان ندادند. به گفته محققان، گام بعدی آنها ارزیابی مدت زمانی است که این بهبود دوام خواهد داشت.

محققان دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی با تحریک مغناطیسی سلول های عصبی در مغز افراد سیگاری موفق به کاهش تمایل به مصرف سیگار شده اند. «روش تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال» در حال حاضر با مجوز سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA)‌ برای درمان افسردگی بکار می رود. محققان بصورت تصادفی 16 فرد سیگاری را در دو جلسه 15 دقیقه ای تحت درمان تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال با فرکانس بالا قرار دادند؛ این روش بدون درد بوده و نیاز به مصرف آرام بخش یا انجام بیهوشی ندارد. از داوطلبان خواسته شد که دو ساعت پیش از آزمایش از کشیدن سیگار خودداری کنند؛ قبل از انجام درمان تصاویر خنثی مانند مناظر طبیعی و تصاویر تحریک کننده مصرف نیکوتین مانند روشن کردن سیگار به داوطلبان نشان داده شد و سپس میزان تمایل آنها به کشیدن سیگار مورد ارزیابی قرار گرفت.
از طریق حلقه هایی که بر روی پیشانی افراد قرار داده شده بود، پالس های مغناطیسی به قشر جلوی پیشانی (prefrontal cortex) ارسال شدند؛ پس از تحریک مغناطیسی همین تصاویر به افراد نشان داده شد و میزان تمایل آنها به سیگار مورد پرسش قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد، میزان تمایل افراد پس از درمان با روش تحریک مغناطیسی به سیگار بطور قابل ملاحظه ای کاهش پیدا می کند و این کاهش تمایل در میان معتادان به سیگار بیش از سایر افراد گزارش شده است. نتایج این تحقیق در مجله Biological Psychiatry‌ منتشر شده است.

پژوهشگران آمریکایی روشی برای افزایش تاثیر داروی ضدتومور سرطانی یافته‌اند. در این روش آنها یک شبکه مغناطیسی شونده را در محل نزدیک تومور قرار داده و سپس نانوذرات اکسید آهن حاوی دارو را به بدن تزریق و میدان مغناطیسی اعمال می‌کنند. مدت‌هاست که پژوهشگران به‌ دنبال استفاده از میدان مغناطیسی برای افزایش غلظت وارد شدن نانوذرات اکسید آهن در تومورها هستند. با این حال، میدان‌های مغناطیسی با افزایش فاصله دچار زوال می‌شوند، بنابراین در صورتی که تومورها در بخش‌های عمیق بدن باشند، بیش از چند سانتیمتر عمق، تاثیر میدان مغناطیسی زیاد نخواهد بود.
برای حل این مشکل پژوهشگران دانشگاه استنفورد راهبرد جدیدی را معرفی کردند. در این راهبرد جدید یک بخش مغناطیسی شونده درون بدن و در محل مورد نظر گذاشته شده و سپس به آن میدان مغناطیسی اعمال می‌شود با این کار این ماده مغناطیسی شونده موجب تشدید میدان شده و در نهایت نانوذرات در محل مورد نظر به‌ دام خواهند افتاد.
«سانجی گامبهیر» و «شان وانگ» رهبر این تیم تحقیقاتی این راهبرد جدید را ابداع کرده‌اند، آنها نتایج کار خود را در قالب مقاله‌ای تحت عنوان «Fluorescent magnetic nanoparticles for magnetically enhanced Cancer imaging and targeting in living subjects» در نشریه «ACS Nano» به چاپ رساندند. برای افزایش میدان مغناطیسی در نزدیک تومور، این گروه تحقیقاتی از یک شبکه توری از جنس نیکل که در بازار یافت می‌شود، استفاده کردند. آنها این شبکه را نزدیک تومور در بدن موش قرار دادند، زمانی که میدان مغناطیسی به این موش اعمال شد مقدار میدان در نقطه مورد نظر افزایش شدیدی یافت. پیش از این که میدان اعمال شود، پژوهشگران مقداری نانوذرات اکسید آهن زیست سازگار را به بدن موش تزریق کرده بودند.
ایده این روش زمانی جرقه خورد که محققان دریافتند که جراحی تومورها می‌تواند آسیب‌های بیشتری به بدن بزند، در نتیجه روش جایگزین و غیرمخربی لازم بود. در این روش جدید نانوذراتی که حامل داروهای ضد تومور هستند، به بدن بیمار تزریق خواهد شد. همچنین از این روش می‌توان برای بیمارانی که در آنها امکان انجام جراحی برای زدودن تومور وجود ندارد، استفاده کرد.
در یکی از آزمایشات، محققان نانوذرات اکسید آهن دارای پوشش مولکولی جهت بلوک کردن آنجیوجنیس را مورد استفاده قرار دادند. آنجیوجنیس برای ایجاد رگ‌ها در تومور جهت رشد آنها نیاز است. این نانوذرات به تنهایی قادرند تومورها را کوچک کنند، اما زمانی که از میدان مغناطیسی برای این کار استفاده شد، کاهش ابعاد تومور شدت بیشتری پیدا کرد. محققان می‌گویند نتایج حاصل از اعمال میدان مغناطیسی روی تومور همانند زمانی است که دوز دارو را دو برابر افزایش داده و از میدان مغناطیسی استفاده نکنیم.

جايگيري ناکافي سلول‌هاي بنيادي در نقاط آسيب‌ديده قلب، درمان سلولي اين عضو حياتي را پس از انسداد رگ‌هاي ماهيچه‌اي قلب (Myocardial Infract ion) با مشکل مواجه مي‌كند. حال گروهي از محققان فرانسوي با استفاده از موش‌هاي آزمايشگاهي و با بهره‌گيري از يک آهن‌ربا براي هدايت سلول‌هاي پرشده با نانوذرات اکسيد آهن به نقاط کليدي، مدت زمان حفظ سلول‌هاي پيش‌ساز اندوتليال (EPC) را در ماهيچه‌هاي قلب افزايش داده‌اند.
دکتر «فيليپه مناسکه» از آزمايشگاه تحقيقات جراحي «INSERM U633» در پاريس مي‌گويد: درمان سلولي يکي از روش‌هاي نويدبخش احياي ماهيچه قلب و بازيافت جريان خون در آن است؛ مشکل اين روش جايگيري ناکافي سلول‌ها پس از تزريق درون‌حفره‌اي است. هدف از اين مطالعه بهبود و کنترل سکونت اين سلول‌ها در نقاط مورد نظر از طريق پر کردن آنها با نانوذرات اکسيد آهن است تا بدين طريق جايگيري و حفظ اين سلول‌ها در قلب آسيب‌ديده موش‌هاي آزمايشگاهي با استفاده از يک آهن‌رباي کاشته شده در زير پوست بهبود يابد. در اين مطالعه از سلول‌هاي پيش‌ساز اندوتليال که از خون بند ناف استخراج شده بودند، استفاده شده است.
اين محققان دريافتند که ميزان مغناطيسي بودن اين سلول‌ها براي هدايت آنها از راه دور توسط يک آهن‌ربا کافي است. بنابر گفته اين محققان ارزيابي کارايي اين روش در جايدهي سلول‌هاي بنيادي در نقاط مورد نظر بايد از طريق رديابي درون‌تني آنها صورت گيرد. اين کار با بهره‌گيري از تصويربرداري MRI انجام شد. دکتر «مناسکه» مي‌گويد: تطابق خوبي ميان تصاوير MRI و داده‌هاي ايمونوفلورسانس يا PCR کمّي وجود داشت. مقادير اندکي از يک ماده ژنتيکي را مي‌توان در عرض چند ساعت به چند ميليون برابر خود افزايش داد. به اين ترتيب مي‌توان با نشانگرهاي ژنتيکي بيماري‌هاي عفوني، سرطان و نقايص ژنتيکي را به نحوي مطمئن و سريع تشخيص داد.
اين محققان نتيجه‌گيري کرده‌اند که براي پيگيري سرنوشت سلول‌ها در زمان‌هاي بعدي بايد مطالعات بيشتري صورت گيرد. آنها مي‌گويند تعداد کم سلول‌هاي بنيادي که به‌ دليل اندازه بزرگ آنها و خطر انسداد شريان اکليلي قلب استفاده شده است، مي‌تواند بر ميزان جايگيري اين سلول‌ها تأثير گذاشته باشد. «مناسکه» مي‌افزايد: اين مطالعه پايلوت که روي انسداد رگ‌هاي ماهيچه‌اي قلب موش انجام شده است، نشان مي‌دهد جايگيري سلول‌هاي بنيادي موجود در گردش خون را مي‌توان با هدف‌گيري مغناطيسي بهبود بخشيد؛ البته بايد مطالعات بيشتري براي اعتبارسنجي اين پژوهش انجام شود. همچنين نياز به بهينه‌سازي پارامترهاي هدف‌گيري و ارزيابي کارايي اين راهکار در حيوانات آزمايشگاهي بزرگ‌تر وجود دارد. جزئيات اين تحقيق در مقاله‌اي با عنوان «Can Magnetic Targeting of Magnetically Labeled Circulating Cells Optimize Intramyocardial Cell Retention?» در مجله «Cell Transplantation» منتشر شده است.

دانشمندان دانشگاه استنفورد گامی مهم را در شیوه‌ استفاده از میدان‌های مغناطیسی برای کشتن تومورهای سرطانی برداشتند. از زمان ورود نانوفناوری ضد سرطان به حوزه پزشکی، محققان همواره درصدد استفاده از میدان‌های مغناطیسی جهت افزایش تراکم نانو ذرات اکسید آهن سوار بر دارو در مسیر رسیدن به تومور بوده‌اند. با این حال میدان‌های مغناطیسی با افزایش فاصله، سریعاً افت می‌کنند و این امر تحقق چنین رویکردی برای نابودی تومورهایی که در بیش از چند سانتی‌متری پوست قرار دارند را غیر ممکن می‌کند.
به منظور حل این معضل به ظاهر حل نشدنی، محققان مرکز سرطان دانشگاه استنفورد از یک شیوه نوین استفاده کرده‌اند. روش ارائه شده توسط این دانشمندان از یک میدان مغناطیسی خارجی و یک تور قابل کاشت و مغناطیسه شدن جهت خلق میدان‌های مغناطیسی موضعی استفاده می‌کند. این میدان‌های مغناطیسی برای به دام انداختن نانوذرات در یک مکان خاص به اندازه کافی قوی هستند. به منظور افزایش شدت میدان مغناطیسی در نزدیکی تومور، این دانشمندان از یک میکرو تور ساخته شده از نیکل بهره بردند. به هنگام کاشت در نزدیکی تومورهای در حال رشد در بدن موش‌ها، این تور با حضور یک آهنربای دائم در نزدیکی حیوان، سطوح شیب‌دار قوی میدان مغناطیسی را ایجاد می‌کرد. این سطوح برای به دام انداختن تعداد زیادی نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی زیست سازگار که به درون بدن حیوان تزریق شده بودند، کافی بودند. تور به کار رفته می‌تواند در نزدیکی تومور و در فرایندی بسیار کمتر تهاجمی در مقایسه با عمل جراحی به کار رود و بیمار با نانوذرات حامل دزهای بالای داروی ضدتومور درمان می‌شود. این فرایند همچنین می‌تواند در مواردی که عمل جراحی به سهولت امکان‌پذیر نیست به کار رود.
دانشمندان در تعدادی از آزمایشات خود به موش‌های حامل تومور نانوذرات اکسید آهن پوشیده شده با مولکول مسدودکننده آنژیوژنز (رگ‌زایی) تزریق کردند. آنژیوژنز رشد رگ‌های جدید خونی است که تومور برای رشد و تکثیر به آن‌ها نیاز دارد. نانوذرات مزبور، در حالیکه به تنهایی موجب کوچک شدن تومورها می‌شدند، با استفاده از میدان مغناطیسی، بطور قابل توجهی، اندازه تومورها را کوچک‌تر می‌کردند. دانشمندان حاضر در این تحقیق متوجه شدند که اثر تولید کردن یک میدان مغناطیسی موضعی در مجاورت تومور بسیار شبیه به اثر مشاهده شده به هنگام دو برابر دز نانوذرات ضد آنژیوژنز بدون اضافه کردن مغناطیساسیون است. سانجیو گامبیر و شان وانگ رهبران ارشد این مطالعه جزئیات دستاورد خود را در مجله ACS Nano منتشر کردند.