إضاءات مهمة في عالم ال cancer nanomedicine
بقلم: بيان عبدالله/ كلية الصيدلة – جامعة مؤتة
في خضّم المتاهة الكورونيّة التي يعيشها العالم أجمع هذه الأيام و بين اهتمامٍ علميّ شديد يظهر جليًّا بالكمّ الهائل من الأبحاث العِلمية التي تنشرها أعرق المجلّات حول كلّ ما يتعلّق بالكورونا و تسابقٍ مُخيف لشركات التصنيع الدوائي و بالطّبع التهافت الإعلامي لنقل الأخبار ذات الأطياف المتعددة حول الواقِع العالمي و الإقليمي و المحليّ كذلك؛ يجعلنا هذا أمام تحدٍّ حقيقيّ لحظة مواجهتنا الإهمال الغير مقصود لبعض الوِجهات العِلمية التي كانت و لا زالت مستمرّة معنا لأجلٍ غير مُسمّى كالسرطان مثلًا.
المرض الأكثر فتكًا و اللغز اللذي لا تزال الكثير من شِيفراتهِ مُبهَمة المعالم [ السّرطان ]؛ تتوقع بعض الدراسات أنه و بحلول عام 2030 ستكون عدد حالات الإصابة به 20 مليون حالة عالميا بينها 10 ملايين حالة وفاة، و هذا بلا شكّ مؤشر خطير يحمل الكثير من الدلالات العِلمية.
■ فأينَ وصلَ العالم فيما يتعلّق بالسرطان ؟!
للإجابة بموضوعيّة على هذا السؤال الشائك فإننا بحاجة لمئات المقالات التي تحوي حقائق علمية مؤكدة و آراء موثوقة لعلماءَ و باحثين في هذا المجال، و لكن دعونا نتناول و بالمختصر بعضًا من الإضاءات المهمة التي قد تضعنا على الطريق الصحيح لفهم ما يدور حولنا.
إنّ طالب العِلم الحقيقيّ يُدرِك تمامًا أنّ التطوّر الطّبي حاليًا لا يُمكن عَزله عن الثّورة النانويّة المؤكدّة و التي لا تَخفى على أحد { و كنتُ قد كتبتُ مقالًا آخر بعنوان : النانوتكنولوجي ماضي و حاضر و مستقبل مُشرِق…. بإمكانكم الرجوع إليه لنكون قد وضعنا النّقاط على الحروف كما يُقال.} .
■ إذًا و ما علاقة السّرطان بالنانو ؟!
نحتاج هنا للقليل من التخصّص و أن نُدرِج عدد من الأسئلة تحت هذا البَند؛ فيظهر الآن مفهوم ال Nanomedicine : و هو الخليط ما بين النانوتكنولوجي و الطّب لجَعل ( التشخيص، التحكمّ و العلاج ) بالأمراض المختلفة بكفاءةٍ أعلى أي تحسين النتائج العلاجيّة لبعض الأمراض الفتّاكة و المُعقدّة عن طريق إيصال الجرعة الدوائية للمكان الدقيق أي لل target.
– الإيجابيات التي حققها دخول ال Nanomedicine لعالم الأورام و السرطان :
• زادت فعالية بعض الأدوية المستخدمة لعلاج السرطان و قلّت سُميّتها.
• التخصص و الدّقة الكبيرة في إيصال الجرعة الدوائية لمكان الورم الدقيق؛ أي أننا هنا نتكلّم على مستوى ال tissue و ال cell و حتى ال organelles ذاتها.
• تحسين الخصائص الدوائية لبعض الجزيئات الحيوية.
• التغلّب على مشكلة ال Drug resistance فيما يتعلّق بأنواع محددة من الأورام.
• القدرة على عبور أغشية مصمتة داخل الجسم كال BBB أو blood brain barrier.
على الرغمّ من جميع الإيجابيات المذهلة المذكورة سابقًا إلا أن عالم ال cancer nanomedicine لا زال يعاني من بعض المحدِّدات نذكر منها :
• الطبيعة البيولوجية للأورام و التي تحمل درجة كبيرة من التعقيد.
• الفهم غير الكامل و اللذي بالتأكيد يحتاج لمزيد من الأبحاث العِلمية و الوقت فيما يتعلّق بالتفاعل النانوي الحيوي nano_bio interaction .
• الحاجة لأجهزة قد تتطلب تصنيعًا خاصًا لاستخدامها في هذا المجال.
■ و ما هي التطبيقات الفعليّة لل nanomedicine فيما يتعلّق بال oncology field ؟!
نستطيع هنا أن نصنّف دور النانوتكنولوجي هنا لقسمين رئيسيين :
– دورها في العلاج الكيميائي و الإشعاعي للسرطان.
– دورها في العلاج المناعي للسرطان.
و لأهمية ما سبق دعونا نوضِّح قليلًا كل قسم على حِدة.
١. [ دورها في العلاج الكيميائي/ cancer chemotherapy ] :
لقد استطاعت النانوتكنولوجي تحقيق نقلة نوعية بمجردّ استخدامها مع العلاج الكيميائي و حتى أنه تمّ تحضير approved marketed nanomedicine و لعلّ الأشهر :
Liposomal doxorubicin ( Doxil) + Nab_paclitaxel ( Abraxane) .
و هنا بعض الأمثلة الأخرى :
* Oncaspar, it’s composition ( L_asparaginase conjugate)…. 1st approval time ( 1994) … was used in ( leukemia).
* Apealea, it’s composition ( paclitaxel micellar)…. 1st approval time ( 2018)…was used in ( ovarian cancer + peritoneal cancer + fallopian cancer).
٢. [ دورها في العلاج الإشعاعي/ RT:radiotherapy ] :
يُقسم العلاج الإشعاعي للسرطان حقيقةً إلى نوعين أساسيين؛
-EBRT: Exteneral beam radiotherapy
و هنا عادةً ما تستخدم أشعة ال X_ray و electron or proton beams على الجزء الخارجي من الجسم دون أن تنفذ لعمق أكبر.
-RIT : Inteneral radioisotope therapy
حيث يتم إيصال الإشعاع للورم نفسه عن طريق Minimal Invasive procedure: brochytherapy أو باستخدام ناقل متخصص يتم إعطاءه IV.
و على الرغم من قدرة العلاج الإشعاعي في الحدّ من عودة الورم مرة أخرى و الإسهام في التقليل من معدل نمو الخلايا السرطانية إلا أن له بعض المحددات نذكر منها :
• تدمير بعض الخلايا السليمة في الجسم
• مقاومة بعض أنواع السرطانات للعلاج الإشعاعي.
• انخفاض معدل فعالية العلاج الإشعاعي طرديًّا مع ازدياد البيئة ذات معدل O2 منخفض داخل الورم، hypoxia environment inside the tumor.
و من هنا برزت الحاجة لإدخال النانوتكنولوجي عن طريق استخدام بعض العناصر و التي تمتلك high mass energy absorption coefficient كال ( Au, Ba, Pt and Bi ) للتقليل من الأعراض الجانبية المصاحبة للعلاج الإشعاعي، كما و أن وجود الحاملات النانوية Nanocarrier استطاع فتح الباب لتحميل العديد من المواد و إيصالها بكفاءة عالية للخلايا السرطانية كال ( antitumor agents , radioisotope, photothermal agents and others ) .
و من الأمثلة المهمة على ما سبق :
The Np platform in imaging radiotherapy is ( close ended sm_filled carbon nano capsules).
٣. [ دورها في العلاج المناعي / cancer immunotherapy ] :
ظهرَ مفهوم العلاج المناعي في القرن الماضي و تمّ اعتباره في المرتبة الرابعة لأكثر العلاجات فعالية فيما يتعلق بالسرطان؛ و يُقصد به القدرة على تحفيز الجهاز المناعي البشري لمحاربة نمو الخلايا السرطانية عن طريق تحديد مقاطع مختلفة من ال cancer immune cycle
نستطيع أن نُقَسِّم العلاج المناعي للسرطان إلى قسمين :
– Adoptive cell therapy ACT, cancer vaccine and cytokine administration
-TME: Immune suppressive tumor microenvironment .
و من الأمثلة المهمة على ذلك :
The Np platform in mAbs is ( trastuzumab_loaded PLGA_nanopartilcles : PLGA_TZ).
و تجدر الإشارة إلى أن أغلب الجزئيات النانوية المستخدمة في علاج الأورام الصلبة يتم أخذها بشكل systematically حيث تتراكم داخل الورم عن طريق ما يسمى بال EPR: Enhanced permeability and retention effect؛ مما يؤدي للحصول على leaky tumor with poor lymphatic drainage.
لا زال جزء كبير من التجارب المتعلقة بال cancer nanomedicine يتم اجراءه in vivo on animal models و الاهتمام الكبير الآن هو بالجزيئات النانوية الذكية أو ما يسمى بال smart nano particles و التي تمتاز بالدرجة الأولى بأنها جزيئات متعددة الوظائف multifunction particles.
العِلم يتطوّر بصورة مخيفة و بسرعةٍ غير معهودة و من يعلم قد يكون السرطان في السنوات القادمة مجردّ مرض نُقِشَ اسمه في صفحات المناهج المدرسية و الجامعية.
_______________________________________
REFERENCES:
Shi J, Kantoff PW, Wooster R, Farokhzad OC. Cancer nanomedicine: progress, challenges and opportunities. Nat Rev Cancer. 2017;17(1):20-37. doi:10.1038/nrc.2016.108
Yang, J., Wang, C., Shi, S. et al. Nanotechnologies for enhancing cancer immunotherapy. Nano Res. 13, 2595–2616 (2020). https://doi.org/10.1007/s12274-020-2904-8
Barnabas Wilson, & Geetha KM , Artificial intelligence and related technologies enabled nanomedicine for advanced cancer treatment. Future Medicine .30 Jan 2020https://doi.org/10.2217/nnm-2019-0366
