نجح باحثون في جامعة كولورادو في تطوير تقنية مبتكرة تقلل من الآثار الجانبية لاستخدام الموجات فوق الصوتية في علاج الأورام، مع تعزيز قدرة الأدوية على اختراق الكتل السرطانية الصلبة. ونُشرت نتائج هذا البحث في مجلة ACS Applied Nano Materials العلمية.

تحديات علاج السرطان بالأدوية

يُعد علاج السرطان باستخدام العلاج الكيميائي فعالا في تدمير الخلايا السرطانية، إلا أن المشكلة تكمن في أن العديد من الأدوية لا تستطيع اختراق الأورام الصلبة والوصول إلى جميع الخلايا المستهدفة.

كما أن استخدام الموجات فوق الصوتية ، رغم قدرتها على تفتيت الأورام، قد يؤدي إلى إتلاف الخلايا السليمة، إضافة إلى مخاطر أخرى تتعلق بتأثيرها على الأوعية الدموية.

الآثار الجانبية للموجات فوق الصوتية

أوضح الباحثون أن الموجات الصوتية القوية يمكن أن:

تتسبب في تلف الأنسجة السليمة المحيطة بالورم

تُحدث أضرارا في الأوعية الدموية

تزيد من خطر انتشار الخلايا السرطانية إلى أجزاء أخرى من الجسم

وهو ما دفع العلماء إلى البحث عن طريقة تقلل من هذه المخاطر دون التأثير على فعالية العلاج.

جسيمات نانوية تستجيب للصوت

طور الفريق البحثي جسيمات مجهرية من السيليكا يبلغ قطرها نحو 100 نانومتر، وتم تغليفها بطبقة من الجزيئات الدهنية.

عند إضافة هذه الجسيمات إلى الورم وتعريضها للموجات فوق الصوتية، تبدأ في الاهتزاز، مما يؤدي إلى تبخير الماء المحيط بها وتكوين فقاعات دقيقة للغاية.

ظاهرة التجويف ودورها العلاجي

تُعرف هذه العملية باسم التجويف (Cavitation)، وهي تساعد على:

تليين النسيج الورمي

تحسين اختراق الأدوية للعلاج الكيميائي

تقليل الضرر الواقع على الخلايا السليمة المحيطة

وذلك دون الحاجة إلى استخدام موجات فوق صوتية عالية الشدة.

نتائج التجارب المخبرية

اختبر العلماء تقنيتهم الجديدة على:

نماذج ثنائية الأبعاد (2D)

نماذج ثلاثية الأبعاد (3D)

وهي مكونة من طبقات من الخلايا المزروعة في أطباق بلاستيكية.

أظهرت النتائج أن:

في النماذج ثنائية الأبعاد، ساهمت الجسيمات في تفكيك النسيج الورمي

في النماذج ثلاثية الأبعاد، أدت التقنية إلى تقليل البروتينات المحيطة بالخلايا السرطانية، ما جعل النسيج أكثر ليونة دون تدمير الخلايا السليمة

وتشير هذه النتائج إلى أن الجمع بين الجسيمات النانوية والموجات فوق الصوتية يمكن أن يكون آمنا وفعالا.

آفاق مستقبلية للتقنية الجديدة

يرى الباحثون أن هذه الطريقة ستكون مناسبة خصوصا لأنواع السرطان التي تكون فيها الأورام موضعية في جزء محدد من الجسم.

ويعمل الفريق حاليا على:

اختبار التقنية على نماذج حيوانية (فئران)

تطوير وسيلة لإيصال الجسيمات إلى جسم الإنسان عبر الأجسام المضادة من خلال مجرى الدم

تمهيدا لتجارب مستقبلية على البشر.