تقنية جديدة: القضاء على 99% من خلايا السرطان باستخدام جزيئات هزازة

أظهرت دراسة حديثة أن تنشيط جزيئات الأمينوسيانين باستخدام الأشعة تحت الحمراء القريبة يمكن أن يؤدي إلى اهتزازها بشكل متزامن، مما يعزز عملية تفكيك أغشية خلايا السرطان.

تُستخدم جزيئات الأمينوسيانين عمليًا في التصوير الحيوي كأصباغ صناعية، حيث يُعرف عنها تركيزها المنخفض واستقرارها في الماء، كما تتمتع بالقدرة على الربط بالجزء الخارجي للخلايا، المعروف أيضًا بالغشاء الخلوي، مما يسهم في فاعلية هذا النوع من العلاج.

كيفية تعمل آلية الاهتزاز؟
يوضّخ فريق البحث من جامعة رايس Rice University، وجامعة تكساس إيه آند إم Texas A&M University، وجامعة تكساس the University of Texas، أن النهج الجديد يمثّل تحسّنًا ملحوظًا مقارنةً بنوع آخر من الآليات الجزيئية القاتلة للسرطان، التي طُوّرت سابقًا، المُعروفة بمحركات من نوع فيرينجا Feringa-type motors، ويمكنها أيضًا كسر هياكل الخلايا السرطانية المرضية، ولكن بطرق قد تختلف قليلًا.

تُعدّ هذه التقنية -على حد وصف الكيميائي جيمس تور- جيلًا جديدًا تمامًا من الآلات الجزيئية التي يُطلق عليها اسم الحفارات الجزيئية. هذه الجزيئات أسرع بمليون مرة في حركتها الميكانيكية من المحركات السابقة من نوع فيرينجا، وتنشط أكثر باستخدام الأشعة تحت الحمراء القريبة بدلاً من الضوء المرئي، وهو المحفز الرئيسي لها في هذه التجربة.

يعدّ استخدام الأشعة تحت الحمراء القريبة أمرًا مهمًا لأنه يمكّن العلماء من إيصال الجزيئات لأعماق أكبر في الجسم أكثر. أسهم الأمر في تقديم علاجات لسرطان العظام وبعض الأعضاء الأخرى دون الحاجة إلى إجراء عمليةٍ جراحية للوصول إلى الكتلة السرطانية النامية لاستئصالها.

في الاختبارات التي أُجريت على خلايا السرطان المزروعة في المختبر، حقّقت طريقة الحفّارة الجزيئية معدل نجاح بلغ نحو 99% في تدمير الخلايا. اختُبر هذا النهج أيضًا على الفئران المصابة بأورام سرطان الجلد، وأصبح نصف الحيوانات خاليًا من السرطان تمامًا، النتيجة التي تعد واعدةً جدًا في مجال علاج السرطان.

تسهم البنية والخصائص الكيميائية لجزيئات الأمينوسيانين في بقائها متزامنةً مع المحفّز الصحيح، مثل الأشعة تحت الحمراء القريبة كما ذكرنا آنفًا. عندما تكون الجزيئات في حالة حركة، تشكل الإلكترونات الموجودة داخلها ما يُعرف باسم البلازمونات plasmons، وهي كيانات تهتز اهتزازًا جماعيًا تدفع الحركة عبر الجزيء بأكمله.

كذلك يؤكّد الكيميائي سيسيرون أيالا أوروزكو من جامعة رايس Ciceron Ayala-Orozco from Rice University أنّ الأمر الآخر الذي يجب تسليط الضوء عليه هو اكتشاف تفسيرٍ جديدٍ لكيفية عمل هذه الجزيئات، وهذه هي المرة الأولى التي يُستخدم فيها البلازمون الجزيئي بهذه الطريقة لإثارة الجزيء بأكمله وإنتاج عمل ميكانيكي يستخدم لتحقيق هدف معين، وفي هذه الحالة هو تمزيق غشاء الخلايا السرطانية.

تحتوي البلازمونات على ذراع على أحد الجانبين، ما يساعد على ربط الجزيئات بأغشية الخلايا السرطانية بينما تفصلها الاهتزازات عن بعضها البعض وتمزقها.

ما يزال الوقت مبكرًا للقيام بالبحث، لكنَّ هذه النتائج الأولية واعدةٌ جدًا. يصف الباحث أيالا أوروزكو أن هذه الدراسة تبحث مع غيرها من الدراسات لإيجاد طرق مختلفة لعلاج السرطان باستخدام القوى الميكانيكية على المستوى الجزيئي.

إن هذا النوع من التقنيات الميكانيكية الحيويّة المباشرة قد يُصعّب على الخلايا السرطانية تطوير مقاومة ضدها، ما يزيد فرص نجاح العلاج المُبتكر الذي سيعتمد عليها. بعد ذلك، يبدأ الباحثون في محاولة إيجاد أنواع أخرى من الجزيئات التي قد تُستخدم استخدامًا مماثلًا.