سرطان درمان دارد

نظام آفرینش پر است از شگفتی ، چه در نگاه کلان و چه در نگاه ذرهای. حتی برخی معتقدند این شگفتیها در نگاه به ذرات و واحدهای نظام خلقت بیشتر از شگفتیهایی هستند که در بحث کلان آفرینش و مثلا کهکشانها مطرحند.

کد خبر: ۱۲۶۱۷۷

همین شگفتیهای ریز هستند که مبنای دانش ریزفناوری یا همان نانوفناوری حساب میآیند. امروزه دیگر نانوفناوری از یک بحث صرفا نظری خارج و به مراحل کاملا کاربردی خود وارد شده است. یکی از این کاربردها که امید میرود تا سال 2020 کاملا جامه عمل بپوشد، استفاده از این دانش در تشخیص زودهنگام و در نتیجه درمان قطعی سرطان است. 17 بهمن مصادف بود با روز جهانی سرطان و به همین دلیل دانشکده داروسازی دانشگاه تهران میزبان متخصصان پزشکی و نانوفناوری بود تا به یکی از بحثهای داغ این رشته یعنی تشخیص و درمان قطعی سرطان بپردازند.

نانو به ذراتی گفته میشود که حدود 100 نانومتر اندازه دارند. به عبارت دیگر، یک میلیارد نانومتر معادل یک متر است. نانوفناوری دانشی است میانبخشی و میانرشتهای و دیگر عرصههای علمی مثل الکترونیک، علوم زیستی، علوم مواد و وجوه مشترکشان را در این کار به عینیت میرسانند. یکی از عرصههای مهم نانوفناوری هم علم پزشکی است که مهمترین بخش در این علم هم تشخیص و درمان بیماری سرطان است.
دکتر محققی، معاون آموزشی و امور دانشگاهی وزارت بهداشت و رئیس شبکه ملی تحقیقات سرطان که یکی از سخنرانان این همایش بود در این خصوص گفت: سرطان بیماریای است که از یک سلول شروع میشود و آنچه ایدهآل است تشخیص این بیماری در زمانی است که هنوز در سطح سلولی باقیمانده و میتوان آن را درمان کرد. به گفته وی، در حال حاضر تلاش دانشمندان در جهت دستیابی به ذرات هوشمندی است که از طرفی اندازه لازم را برای انتقال دستورات درمانی و تشخیصی داشته باشند و از طرفی به اندازهای کوچک باشند که از تجمع آنها در بافتهای بدن و مایعات حیاتی بدن سمیت و عوارض به وجود نیاید.
سلولهای حیوانی معمولا 20 10 هزار نانومتر هستند و ابزاری که میتواند به عنوان تشخیص و درمان روی آنها استفاده شود، میتواند در حدود 100 نانومتر باشد تا امکان ورود به سلولها را به آسانی داشته باشد. وی با ذکر مطالب فوق افزود: تهاجمی بودن روشهای تشخیصی درمان موجود موضوعی رنجآور است. مثلا بحث حساسیت آزمایشها موضوعی است که در تشخیص زودرس مطرح است و باید این حساسیت را افزایش داد. روشهای متکی بر معاینات فیزیکی و علائم بالینی که تنها میتوانند بیماری را در شرایط حاد و پیشرفته تشخیص دهند امروزه به کلی منسوخ شدهاند. روشهای مبتنی بر تصویربرداری هم که پیشرفت خوبی در تشخیص بودند؛ میتوانند یک یا 2 مرحله زودتر بیماری را تشخیص دهند، اما بازهم کافی نیست.
نمونهبرداری هم وقتی میسر است که توده شکل گرفته باشد. در حال حاضر، یکی از پیشرفتهایی که در این زمینه حاصل شده است، استفاده از خواص بیولوژیکی سلولهای غیرطبیعی است، مثل ترشح مواد و یا آنتیبادیهایی که محصول رشد و نمو سلولهای غیرطبیعی هستند که با شناسایی آنها و منتقل کردن این نوع مواد به ذرات ریز و فرستادن مجدد آنها به بدن میتوان سلولهای هدف را در مراحل آزمایشگاهی شناسایی کرد. یکی از محورهایی که بیشتر مورد توجه محافل علمی و پژوهشی قرار گرفته است، کاربرد نانوفناوری در بهبود روشهای تشخیصی است. مثلا توانستهاند ذرات ریز را به ملکولهای کوچک متصل کنند تا امکان مداخله با سطوحی مثل DNA فراهم شود.
دکتر محققی در ادامه افزود: اگر بخواهیم مقایسهای میان روشهای تشخیصی رایج و روشهای تشخیصی نانو داشته باشیم، باید بگوییم در روشهای رایج مثل بافتشناسی نمونهای که تهیه میشود، برای این که زیر میکروسکوپ مطالعه شود، باید انواع فرآیندها را پشت سر گذارد که باعث میشود تغییرات فراوانی از نظر شرایط فیزیکی و... در مقایسه با حالت طبیعی بدن داشته باشد. اما در روشهای جدید نانو این تغییر در سطح سلول اتفاق نمیافتد و در حالی که زنده است و داخل بدن قرار دارد میتوان روی آن آزمایش انجام داد. یکی از ویژگیهای سلولهای بدخیم این است که مواد متعددی ترشح میکنند که بیشتر آنها پروتئین هستند و وارد خون میشوند، بعضی از آنها هم در داخل سرم قابل تجسس هستند و بسیاری از روشهای تشخیص موجود هم براساس همین مواد است؛ اما با اتصال نانوذرات در سرم به این محصولات تولید سلولها میتوان به طور اختصاصی همان سلولها را هدف قرار داد. رئیس شبکه ملی تحقیقات سرطان همچنین در سخنرانی خود به بحث نانو و کاربرد آن در درمان سرطان پرداخت و اینطور گفت که با کمک نانوفناوری میتوان سلولهای بیمار و سرطانی را در محل خودشان و به طور اختصاصی و بدون آسیب رساندن به سلولهای سالم درمان کرد. در حال حاضر، داروهایی که برای درمان استفاده میشوند علاوه بر از میان بردن سلولهای سرطانی، بافت سالم اطراف آن را هم از بین میبرند که با روی کار آمدن نانوفناوری میتوان از این کار جلوگیری به عمل آورد.
دکتر محققی همچنین تاکید کرد که نانو یک واقعیت است و از بحث فرضیه خارج شده است و باید آن را در برنامههای علمی و تکنولوژی کشور وارد کرد. دانشگاهها هم باید پا به پای پیشرفت این علم حرکت کنند، علاوه بر این تجدیدنظر در دورههای عمومی پزشکی و موضوعات و مواد درسی دورههای تخصصی این رشتهها و نیز ایجاد مراکز علمی در این خصوص از دیگر سیاستگذاریهایی هستند که دکتر محققی به آنها اشاره کرد.

نانو پزشکی از دید یک فیزیکدان

دکتر هاشم رفیعیتبار فیزیکدانی است که امسال به عنوان چهره ماندگار فیزیک نظری انتخاب شد. وی که پایهگذار نانوفناوری در ایران است، سخنرانی خود را این طور آغاز کرد: اگر از این فیزیکدان بخواهید سیستمی طراحی کند که بود یا نبود یک ملکول را در محیط به شما اطلاع دهد، با 2 چالش بزرگ روبهرو میشود. یکی این که چه سیستمی به کار ببرم که این ملکول را در محیط تشخیص دهد و دیگر این که پس از تشخیص چگونه این اطلاعات را به بیرون منتقل کند.
دکتر رفیعیتبار در مقایسه با مقیاسهای نانو، یک سلول سرطانی را واحد بزرگی برشمرد که اجازه میدهد از طریق کانالهایی که دارد داخلش برویم و انواع دستکاریها را در مقیاس اتمی و ملکولی در آن انجام دهیم.
به گفته وی، حتی ریاضیدانان هم که در ارتباط با کاربرد ریاضی محض در علوم پایه کار میکنند، در حال بررسی سلولهای سرطانی از دید مفاهیم بسیار عمیق هندسه هستند و مثلا دریافتهاند که وقتی سلولی سرطانی میشود، سطح آن در مقیاس نانو زبر میشود که از روی نوع زبری که ناشی از ایجاد پروتئین است میتوان تشخیص داد سلول در چه مرحلهای از رشد سرطان است و این خود یک مبحث بسیار زیباست.
وی در ادامه به راهبردهای پیشنهادی که امروزه در تشخیص و درمان سرطان مطرحند اشاره کرد و افزود باید امکانات کشور را در خصوص آنها در نظر گرفت و دید از کدامیک میتوان استفاده کرد.
اولین راهبرد استفاده از ساختارهای بدون بعد است که شامل ذرات پلیمری، ذرات مغناطیسی، درختگونهها و ملکولهای قفسمانند است و در ایران در این زمینه مقداری فعالیت شده است. راهبرد دوم حسگرهای تکبعدی هستند که شامل نانوسیمهایی هستند که جریان الکترون در داخل آنها تکبعدی است و دراین خصوص 2 کاربرد در سطح جهانی مطرح است؛ یکی استفاده از سیمهای سیلیکونی و دیگری نانولولههای کربنی که این در مرکز تشخیص سلولهای سرطانی قرار دارد و ما هم در ایران در پی برنامه مشترکی این کار را شروع کردهایم. این نوع حسگرها پیام را از طریق ترابرد الکترون به بیرون بیان میکنند، پس در این سیستمها باید روی خواص الکترون مواد تکیه کرد.
راهبرد سوم هم که الان خیلی مد شده است، مکانیکی است یعنی وقتی با یک سلول سرطانی برخورد میکنند اطلاعات را از طریق اختلالات مکانیکی که در ساختارشان به وجود میآید، به بیرون گزارش میدهند. خارج از این 3 راهبرد هم فیزیک اجازه انتخاب دیگری را به ما نمیدهد.
دکتر رفیعیتبار راهبرد دوم را کاندیدای بسیار خوبی برای ایران میداند و معتقد است باید تمرکز ما بر ایجاد این نوع حسگرها باشد. وی در ادامه به مصادیق این 3 راهبرد پرداخت و گفت: نوع اول 4 عملکرد دارد. یکی این که میتواند به عنوان آنتن به کار رود و خود را به سمت یک سلول سرطانی هدایت کند و نصب این آنتن هم کار بسیار مشکلی است؛ اما از نظر قوانین فیزیک شدنی است. عملکرد دوم این حسگرها این است که میتوانند با خودشان مواد برملاسازی MRI را حمل کنند و کار سوم آنها هم از میان بردن سلول سرطانی است که با استفاده از یک سیستم فتوکاتالیک این کار را میکند. کار چهارم آن هم این است که میتواند به پزشک یک تشخیص بصری از سلول سرطانی بدهد؛ چون دارای یک عامل فلورسانت است که در معرض نور فروقرمز خودش را به صورت تابش نوری نشان میدهد. این نوع حسگر نانو ایدهآلترین است. حسگر نوع دوم ذرهای هم از ذرات مغناطیسی Feo2 استفاده میکند و نوع سوم آن هم فلورسنت میشوند و از طریق نوررسانی خودشان را نشان میدهند. به گفته دکتر رفیعیتبار، یکی از راهبردهای کشور میتواند این باشد که به دنبال این نوع حسگرها هم باشیم.
نوع بعدی حسگرها سیستمهای تکبعدی هستند که در مرکز آنها ساختار لولههای کربنی است. لولههای کربنی در نانوفناوری انقلابی به وجود آوردند. اینها 2 نوع دارند. تکجداره و چندجداره که انواع و اقسام خواص را دارند و در فیزیک بینظیرند، مثلا درجه سختی آنها 5 برابر فولاد است و چگالی بسیار پایینی دارند و از فولاد بسیار سبکترند و میتوانند هم فلزی و هم نیمهرسانا باشند. هدایت گرمایی آنها هم از مس بسیار بیشتر است. نحوه استوانه کردن این لولهها باعث میشود دارای خواص مختلفی شوند و میتوان حسگرهایی فوقحساس را طراحی کرد که بتوانند سلولهای سرطانی را آشکارسازی کنند. اخیرا در امریکا با این لولههای کربنی توانستهاند حتی سلول سرطانی را از میان ببرند. به این ترتیب که محلولی از لولههای کربنی درست کردهاند که وقتی نور نزدیک به فروقرمز به آن تابانده شود، گرم میشود. این نور اگر به سلولهای معمولی بتابد، هیچ اتفاقی نمیافتد، اما اگر داخل سلول نانولوله باشد نور را جذب میکند و به صورت گرما پس میدهد، حال اگر به این محلول یک نور لیزری بتابانیم داخل سلول یک انفجار رخ میدهد.
نوع دوم این حسگرها که با استفاده از سیمهای سیلیکونی کار میکنند به روشهای لیتوگرافی بسیار پیشرفته نیاز دارد که متاسفانه در کشور ما نیست. مادهای که میتواند خون و شامل سلولهای سرطانی باشد از کانال عبور میکند و این حسگر میتواند سلول سرطانی را حس کند و جریان الکترونی را تغییر و به بیرون گزارش دهد. در واقع به معنی واقعی کلمه در مرزهای دانش فناوری قرار دارد.
نوع آخر هم استفاده از عملکرد مکانیکی برای انتقال اطلاعات به بیرون است که در این مورد خاص کلیدی مواد خاص که از داخل سلول سرطانی بیرون آمده است روی آنتنها قرار میگیرند و این آنتنها میتوانند بود و نبود یک ماده را از نظر جرمی در محیط تشخیص دهند و به احتمال زیاد اولین نوع حسگرهایی خواهند بود که میتوانند درون بدن فعالیت کنند.
پایهگذار علم نانو در ایران در خاتمه سخنان خود تاکید کرد که ما در ایران از نظر علوم پایه بسیار خوب هستیم و مقالات معتبر زیادی داریم و اگر بخواهیم پیشنهادی برای تمرکز روی خاصی حسگر داشته باشیم به نظر میرسد حسگرهای تکبعدی که رسانایی الکترون را گزارش میدهند، بهتر باشد؛ چون اخیرا در دانشگاه شهید بهشتی کنسرسیومی با 11 دانشگاه دیگر برای طراحی حسگرها تشکیل شده است و به زودی به امضای تفاهمنامهای میان معاونان پژوهشی این مراکز اولین همکاری بین رشتهای در کشور آغاز خواهد شد که انواع متخصصان در آن هستند. وی این طور افزود که هدف ما این است که تا سال 1390 بتوانیم اولین نوع حسگرها را بسازیم؛ چون دانش پایه آن را داریم و باید دانش فنی آن را بسازیم که کاری بسیار مهم بویژه درخصوص سرطان خواهد بود و ارزش افزوده فراوانی دارد.