وقتی چرخه سلولی از نظم خارج می‌شود!

در صورت ایجاد اختلال در ژن‌های مسوول در چرخه سلولی، نظم طبیعی تقسیم سلول‌ها به هم می‌خورد. یکی از مهم‌ترین اهداف برای درمان سرطان، بازگرداندن ریتم طبیعی تقسیم سلول به حالت اولیه است. به کمک حامل‌های ساخته شده و استفاده از ژن‌های مناسب می‌توان کاری کرد تا جلوی تقسیم بی‌رویه و کنترل نشده سلول گرفته شود. برای آن‌که چنین حامل‌هایی در نهایت بتوانند روی انسان و با هدف ژن درمانی به کار روند، لازم است در مرحله نخست، کارآیی و سمی نبودن آنها در مدل‌های حیوانی به اثبات برسد، همچنین نحوه واکنش سیستم دفاعی و ایمنی بدن به این حامل‌ها باید مورد مطالعه قرار بگیرد. در صورت موفقیت در همه این مراحل، آنگاه می‌توان با کسب مجوزهای علمی و اخلاقی لازم، به آزمودن آنها در جمعیت‌های انسانی نیز اقدام کرد. در برخی بیماری‌های ژنتیک، نبود یک ژن خاص یا نقص در عملکرد آن باعث بروز بیماری می‌شود (از قبیل فاویسم، سیستیک فیبروزیس و....) در برخی دیگر از بیماری‌ها نیز قرار گرفتن نابجای برخی ژن‌ها می‌تواند منجر به بروز بیماری شود؛ مانند آنچه در سرطان شاهدیم.

از گوشه و کنار خبرهایی مبنی بر این واقعیت که محققان در تولید نوعی پادتن جدید که در درمان بسیاری از سرطان‌ها بویژه سرطان‌های تخمدان و سینه موثر است موفق بوده‌اند به گوش می‌رسد. اساس این تحقیقات این است که این پادتن به سلول‌های سرطانی متصل می‌شود و می‌توان از آن برای از بین بردن این سلول‌ها استفاده کرد.

همچنین پژوهشگران از این پادتن ویژه برای انتقال داروهای ضد سرطان به سلول‌های سرطانی استفاده می‌کنند. به گفته محققان به علت این‌که این پادتن به‌طور اختصاصی عمل می‌کند و فقط به سلول‌های سرطانی متصل می‌شود، آثار زیانبار داروهای ضدسرطانی را بر سلول‌های سالم بدن، بشدت کاهش می‌دهد که این روش نسل جدیدی از دارو‌های ضدسرطان را ایجاد می‌کند. در این میان مهم‌ترین چالش در صنایع دارویی و در حوزه تخصصی فناوری نانودارو و ژن‌درمانی، یافتن حامل‌های موثر برای انتقال ماده ژنتیکی به سلول‌هاست، به صورتی که ضمن بی‌خطر بودن و کمتر سمی بودن، بتواند ماده ژنتیکی را به صورت موثری به درون سلول‌ها منتقل کند. انگیزه اصلی این پژوهش‌ها، دستیابی به حامل‌هایی موثر برای انتقال ژن به درون سلول‌های گوناگون است.

رایانه قادر است میزان رهاسازی دارو را براساس شدت بیماری تنظیم کند. به این منظور رایانه از یکسری مولکول‌های تشخیصی برای هر محاسبه استفاده می‌کند. بعضی از آنها ممکن است خروجی مثبت تولید کنند، در حالی که بقیه خروجی منفی ایجاد می‌کنند. بعضی از مولکول‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند، در شرایطی که تشخیص بیماری مثبت شد، دارو را رها می‌کنند در حالی که بقیه در شرایط تشخیص مثبت بیماری کاری انجام نمی‌دهند، اما در تشخیص منفی بیماری، مولکول‌های خنثی‌کننده دارو را رها می‌کنند.

دانشمندان این عمل را سیستم چک‌کردن و تعادل نام نهاده‌اند. این کار برای جلوگیری از ایجاد هرگونه مشکل در روند درمان بیماری‌هاست. این افراد معتقدند که رایانه قادر است تا حدود 15 نشانگر را شناسایی کند. این سیستم، توانایی رهاسازی پروتئین‌ها، مولکول‌های طویل DNA یا مولکول‌های آلی را با اهداف درمانی داراست.

درمان سرطان با روش‌های بیوتکنولوژیک به‌طور معمول براساس ژن‌درمانی است. ژن‌درمانی، روشی جدید و موثر برای انتقال ماده ژنتیک به درون سلول‌هاست، با این هدف که اگر سلولی توانایی ساخت پروتئینی را از دست داده، این توانایی در آن سلول احیا شود یا اگر در سلولی دیگر، مانند یک سلول سرطانی، تولید پروتئینی ناخواسته وجود دارد از تولید آن جلوگیری شود و بالطبع وضعیت سلول به حالت طبیعی اولیه بازگردد. اما اصل ضروری برای انجام تمام این موارد آن است که بتوان ژن‌ها را وارد سلول کرد، چرا که ژن‌ها به تنهایی قادر به ورود به داخل سلول نیستند.

برای این کار، نیاز به حامل‌هایی است که بتوان ژن را با درصد موفقیت بالایی وارد سلول کرد. انگیزه اصلی چنین پژوهش‌هایی، دستیابی به حامل‌هایی قدرتمند برای انتقال ژن به درون سلول‌های سیستم عصبی است. حامل‌های ساخته شده این توانایی را دارند تا با ژن‌ها واکنش متقابل انجام داده و ذراتی بسیار کوچک در ابعاد نانومتر (یک میلیاردیوم متر) ایجاد کنند.

ذرات‌ ریزی که نانوذره نامیده می‌شوند، می‌توانند به ورود ژن به درون سلول‌ها کمک کنند. بعلاوه وقتی ژن وارد سلول می‌شود، این امکان وجود دارد که آنزیم‌های مخرب موجود در سلول، ژن را تخریب کند و در نتیجه هدف درمانی به طور کامل با مشکل مواجه شود.

گاهی اوقات اختلال در عملکرد سلول ناشی از نقص در فعالیت یک ژن خاص است. در چنین مواردی می‌توان ژن مورد نظر را به کمک حامل‌ها وارد سلول کرد. گاهی تدابیری اندیشیده می‌شود که حامل‌های ساخته شده بتوانند در برابر آنزیم‌های تخریبگر ژن، به محافظت از ژن‌ها بپردازند. در چنین تحقیقاتی حامل‌هایی ساخته می‌شوند که قادر به انتقال مواد ژنتیک متفاوت هستند. گاهی اوقات اختلال در عملکرد سلول ناشی از نقص در فعالیت یک ژن خاص است و می‌توان ژن مورد نظر را به کمک این حامل‌ها وارد سلول کرد. به عبارت ساده، در چنین مواردی از ژن به عنوان یک دارو یا روش درمانی استفاده می‌شود. این ژن اگر بتواند با حاملی قدرتمند سدهای سلولی را بشکند و به هدف برسد، در نهایت پروتئینی را تولید خواهد کرد که در نتیجه عدم تولیدش یا تولید ناقص، در روند طبیعی زندگی سلول اختلال ایجاد می‌شود.

نانو ذرات در اندازه‌های نانومتری از همه سلول‌های بدن، کوچک‌ترند و به همین دلیل می‌توانند به آسانی از جداره رگ‌های خونی و مویرگ‌ها عبور کنند و وارد تومور‌ها شوند. به کمک همین ذرات می‌توان داروها را به قسمت‌های خاصی از بدن رساند و می‌توان از نانو ذرات این استفاده را کرد که دارو را فقط به سمت مورد نظر و بافت هدف برسانند. این روش در شیمی‌درمانی کاربرد دارد و اثرات ناخواسته دیگری را که داروهای شیمی‌درمانی بر بدن می‌گذارد نخواهد داشت.

این نانو بمب‌ها نسبت به بسیاری از درمان‌های فعلی مؤثرتر هستند، چرا که قدرتمند، انتخابی، غیرتهاجمی و غیررسمی هستند و از فناوری‌های نوین امروزی مثل جراحی میکروسکوپی نیز کمک می‌گیرند. اما دانشمندان در عین حال نظری گذرا بر محیط زیست هم دارند، آنها معتقدند ذرات نانو نه تنها درخدمت انسان است بلکه می‌تواند به علت ریز بودن بیش از حد، اثرات مخربی هم بر محیط زیست داشته باشد. این ذرات قابلیت آن را دارند که به طور ناخواسته وارد بدن موجود زنده شوند. البته هنوز تحقیقات جدی در این زمینه صورت نگرفته و یافته‌ها بیشتر بر پایه حدس و گمان است. از آنجا که فرآیند‌ها و واکنش‌های شیمیایی که در سطح اتفاق می‌افتند، یک مقدار مشخصی از ماده در مقیاس نانومتری، بسیار فعال‌تر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگ‌تر است، این ویژگی‌ها ممکن است روی سلامت و محیط زیست اثرات منفی داشته و منجر به افزایش سمی بودن نانوذرات شوند.