القنابل الذكية ضد الأورام

روما: ستستطيع كبسولات البوليمر(مركب كيميائي) النانومترية، في يوم ما في المستقبل، تسليم العلاج الكيماوي مباشرة إلى خلايا الأورام تاركةً النسيج المجاور بصورة سالمة. وستصمم تلك الكبسولات للتفجٌر متى تُسخٌن بواسطة نبض الليزر ذا الطاقة المنخفضة، مُسلّمةً هكذا حمولتها حيث يُحتاج إليها. وستكون أدوية مكافحة السرطان أكثر فعّالية وذات آثار جانبية أقل خطورة إذا ما استوطنت مباشرة في الورم مسلَّمة إياه خليطها الكيميائي المركٌب، في انفجار وحيد، مما يسمح للدواء بالوصول الى سقف الكثافة المطلوبة من أجل قتل الخلايا السرطانية مقللاً في الوقت ذاته الضرر المُلحق بالنسيج المحيط بها.

ولذا، انكب فريق من الباحثين في جامعة ملبورن الأسترالية على تطوير طريقة مبدعة لهذا الغرض، وتكمن خدعتهم في وضع الدواء في كبسولات البوليمر Polymer - التي تغلٌفه وهي متبٌلة ومليئة بذرات ذهبية نانومترية. وعندما تحقن في الدورة الدموية، ستتركٌز تلك الكبسولات الحاذقة داخل الأورام؛ وعندما يتجمّع العدد الكافي من الكبسولات فيها عندئذٍ يستعمل الطبيب نبض من أشعة الليزر تحت الحمراء بغية تذويب الذهب الموجود في الكبسولات، الذي يمتص أطوال موجة تلك الأشعة بقوة، مما يسبب في تفجير الكبسولات البلاستيكية التي ستصدر بالتالي محتوياتها مباشرة داخل الخلايا المصابة بالورم الخبيث.

ولصنع الكبسولات، يضيف الباحثون مادة البوليمر مراراً وتكراراً إلى جزيئات الدواء - عرضها حوالي واحد ميكرومتر - حتى تشكّل مادة البوليمر كرات ذات الطبقات المتعددة القادرة على احتواء حمولة الدواء. ومن ثم يضيفون الى هذا المزيج جزيئات ذهبية - قطرها حوالي 6 نانومتراً - لتصبح هكذا مُضمٌنة في مادة البوليمر. وأخيراً، يضيفون طبقة الكبسولة الخارجية سوية مع الأجسام المضادة التي ستستهدف خلايا الورم. وفي المختبر، فُجٌرت الكبسولات بواسطة نبض أشعة الليزر تحت الحمراء وكانت مدته عشر ثواني نانومترية. وفي حين يتطلٌب الذهب العادي التجاري درجة 1064 مئوية، للانصهار، تحتاج الجزئيات النانومترية الذهبية، داخل الكبسولات، سقفاً حرارياً أوطأ يتراوح ما بين 600 و800 درجة مئوية، للذوبان. كما وجد الباحثون أن نبض الليزر القصير كان بما فيه الكفاية لتذويب الجزئيات النانومترية هذه يمكن رؤيتها تحت مجهر إلكترون خلال مرحلة انتفاخها إلى قطر تصل حدوده الى 50 نانومتراً، قبل أن تلتحم. ولا تتلف مدة النبض القصيرة جداً محتويات الكبسولة لأن الإنزيمات - بحسب الاختبار - لم تفقد نشاطها بعد أن حُرٌرت من الكبسولات بمقتضى هذه الطريقة الحديثة.

وفي الاستعمال السريري، سيخترق الليزر بضعة مليمترات من النسيجِ؛ وهو يمكن أَن يُشعٌ إما من خلال الجلد أو داخل الجسم عن طريق مجهر باطني. كما أن طاقة الليزر المحتاجة لتفجير الكبسولات هي آمنة وأوطأ من تلك المستعملة لإزالة الأوشام. وتتعلق التنقية القادمة بجعل الكبسولات متناهية الصغر. وإذن، يخطط الفريق الأسترالي لتقليصها من الميكرومتر الواحد الحالي نزولاً الى مائتي نانومتراً، عبر جزيئات الدواء متناهية الصغر.

وأخيراً، يتموضع الإبداع الرئيسي، في هذه التجربة، في جعل ردة فعل الكبسولات على الليزر غير مؤذية للجسم وغير متلفة للنسيج السالم المحيط بالورم. وعادة، يمتصّ الذهب الضوء من جزء الطيف الكهرومغناطيسي المرئي وصولاً إلى ذلك فوق البنفسجي وهو ما يمكن أَن يحرق النسيج. لكن التفاعلات الكهرومغناطيسية بين الجزئيات النانومترية الذهبية في الكبسولات تغيّر ميٌزات المعدن جاعلةً إياه يمتص الضوء من أشعة الليزر تحت الحمراء، كبديل. وهذا الضوء هو الأكثر شفافية إلى النسيجِ.