חלקיקי מתכת זעירים יכולים להרוג תאים סרטניים תוך השארת תאים בריאים ללא פגע

צוות מחקר בינלאומי בראשות אוניברסיטת RMIT יצר חלקיקים זעירים, הידועים בשם ננו-נקודות, עשויים מתרכובת מתכתית שיכולה להרוג תאים סרטניים תוך השארת תאים בריאים ללא פגע.

למרות שעבודה זו עדיין בשלב תרבות התאים – היא לא נוסתה בבעלי חיים או אנשים – היא מצביעה על אסטרטגיה חדשה לתכנון טיפולי סרטן המנצלים את החולשות של הסרטן עצמו.

החלקיקים עשויים מתחמוצת מוליבדן, תרכובת המבוססת על מתכת נדירה הנקראת מוליבדן, המשמשת לעתים קרובות במוצרי אלקטרוניקה וסגסוגות.

החוקר הראשי של המחקר פרופסור Jian Zhen Ou וד"ר Baoyue Zhang, מבית הספר להנדסה, אמרו כי התאמת האיפור הכימי גרמה לחלקיקים לשחרר מולקולות חמצן תגובתיות – צורות לא יציבות של חמצן שעלולות לפגוע ברכיבי התא ולעורר מוות של תאים.

בבדיקות, החלקיקים הרגו פי שלושה יותר תאי סרטן צוואר הרחם מאשר תאים בריאים במשך 24 שעות. חשוב לציין, הם עבדו ללא צורך באור, וזה יוצא דופן עבור סוג זה של טכנולוגיה.

תאים סרטניים כבר חיים תחת לחץ גבוה יותר מאשר בריאים.

החלקיקים שלנו דוחפים את הלחץ הזה עוד קצת – מספיק כדי לעורר הרס עצמי בתאים סרטניים, בעוד שתאים בריאים מתמודדים מצוין".

ד"ר Baoyue Zhang, בית הספר להנדסה, אוניברסיטת RMIT

שיתוף הפעולה כלל את ד"ר שוואתי ראמזן במכון פלורי למדעי המוח ובריאות הנפש במלבורן וחוקרים ממוסדות בסין, כולל אוניברסיטת דרום מזרח, אוניברסיטת הבפטיסטים של הונג קונג ואוניברסיטת שידיאן, עם תמיכה ממרכז המצוינות של ARC במיקרוקומבות אופטיות (COMBS).

"התוצאה הייתה חלקיקים שיוצרים מתח חמצוני באופן סלקטיבי בתאי סרטן בתנאי מעבדה", אמרה.

איך החדשנות עובדת

הצוות התאים את המתכון של תחמוצת המתכת, והוסיף כמויות זעירות של מימן ואמוניום.

כוונון עדין זה שינה את האופן שבו החלקיקים טיפלו באלקטרונים, ועזר להם לייצר יותר ממולקולות החמצן התגובתיות המניעות תאים סרטניים לאפופטוזיס – תהליך הניקוי הטבעי של הגוף עבור תאים פגומים.

בבדיקה אחרת, אותם חלקיקים פירקו צבע כחול ב-90% תוך 20 דקות בלבד, והראו עד כמה התגובות שלהם יכולות להיות חזקות גם בחושך.

רוב טיפולי הסרטן העכשוויים משפיעים הן על הרקמה הסרטנית והן על הרקמה הבריאה. טכנולוגיות המלחיצות באופן סלקטיבי יותר תאים סרטניים עלולות להוביל לטיפולים עדינים וממוקדים יותר.

מכיוון שחלקיקים אלו מבוססים על תחמוצת מתכת נפוצה ולא על מתכות אצילות יקרות או רעילות כמו זהב או כסף, הם יכולים להיות גם זולים יותר ובטוחים יותר לפיתוח.

השלבים הבאים לחוקרים בתעשייה ובקליניקה

צוות COMBS ב-RMIT ממשיך בעבודה זו, כאשר הצעדים הבאים כוללים:

• מכוונים למערכות מסירה כך שהחלקיקים יפעלו רק בתוך גידולים.
• שליטה בשחרור מיני חמצן תגובתיים כדי למנוע נזק לרקמות בריאה.
• מחפש שותפויות עם חברות ביוטכנולוגיה או תרופות כדי לבדוק את החלקיקים במודלים של בעלי חיים ולפתח שיטות ייצור ניתנות להרחבה.