بهینه‌سازی دارو درمانی ‏تومورهای مغزی در ایران

آنان توانستند به کمک این نانوژل‌ها دارو را به ‏صورت هدفمند و با دوز کمتر و در نتیجه با اثرگذاری بیشتر و عوارض جانبی کمتر به مغز برسانند.‏ویژگی‌ها و پیچیدگی‌های خاص مرتبط با سیستم اعصاب مرکزی سبب شده است که با وجود پیشرفت‌های فراوان در عرضه و توسعه ‏سامانه‌های دارورسانی به این سیستم، هنوز شاهد عدم درمان مناسب بسیاری از بیماری‌های مغز و اعصاب در جهان باشیم.مغز به عنوان ‏مهمترین ارگان حیاتی بدن از سیستم‌های حفاظتی بسیار پیشرفته‌ای برخوردار است.

از خارج، جمجمه و از داخل، دو سد فیزیولو‍ژیکی خونی-‏مغزی و خونی- مایع مغزی نخاعی این نقش حفاظتی را به عهده دارند.این دو سد فیزیولوژیک، سیستم عصبی مرکزی را از محیط اطراف ‏جدا کرده و ورود و خروج ترکیبات مختلف از جمله داروها به مغز را کنترل می‌کنند. لنفوم‎ ‎اولیه سیستم‎ ‎عصبی‎ ‎مرکزی نوع خاصی از ‏سرطان مغزی است که در این مطالعه مورد نظر بوده است. برداشتن بافت سرطانی از طریق عمل جراحی به دلیل عمق تومور معمولا موفقیت ‏آمیز نیست و دارو درمانی همچنان مهمترین روش مقابله با این بیماری است.‏

این تحقیقات نیز با هدف طراحی فرمولاسیون جدیدی بر پایه نانو ژل برای داروی ضد سرطان متوترکسات انجام شد تا امکان ‏دارورسانی را به صورت هدفمند و با دوز کمتر و در نتیجه با اثرگذاری بیشتر و عوارض جانبی کمتر به مغز ایجاد کند.

دکتر امیر آزادی، ‏دانشجوی دکتری تخصصی فارماسیوتیکس دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تهران، در این رابطه افزود: «هدف کلی این مطالعه ‏بهینه‌سازی دارو درمانی تومورهای مغزی از رهگذر بهبود نفوذ داروی متوترکسات به سیستم اعصاب مرکزی بوده است که در همین راستا به ‏بررسی خواص نانوذرات هیدروژلی برای کمک گرفتن از این نانوماده مفید برای تحقق این امر پرداخته شد.»‏

نانوذرات هیدروژلی یا به عبارت بهتر نانوژل‌ها (‏Nanogels‏) خانواده‌ای از سیستم‌های نانوذره‌ای هستند که با بروز توامان ویژگی‌های ‏مربوط به هیدروژل‌ها و نانوذرات، جایگاه خاصی را برای خود در بین سایر سامانه‌های دارورسانی ایجاد کرده‌اند؛ بنابراین می‌توان از خصوصیاتی ‏مانند آب دوستی، انعطاف پذیری، تنوع در عملکرد، قابلیت بالای جذب آب و زیست سازگاری هیدروژل‌ها در کنار ویژگی‌هایی مانند بالا بودن ‏مدت حضور در گردش خون و توانایی دسترسی فعال و یا غیر فعال به بافت هدف و سایر قابلیت‌های نانوذرات، به طور همزمان سود جست.‏

آزادی در ادامه گفت: «در این مطالعه یک روش راحت و قابل دسترس برای ساخت نانوژل‌های حامل متوترکسات طراحی ‏شد. بهینه‌سازی و ارزیابی آن با موفقیت از طریق نگرش بهینه‌سازی چند هدفی (‏multi-objective optimization‏) با در نظر گرفتن ‏اندازه نهایی ذرات، شاخص پراکندگی (‏poly dispersity index‏)، کارایی بارگذاری و ظرفیت بارگذاری دارو به عنوان متغیر وابسته، انجام ‏پذیرفت. پارامترهای بارگذاری دارو در دامنه قابل قبول به دست آمد. یکسری از تست‌های ارزیابی برون تن شامل بررسی اندازه ذره، توزیع ‏اندازه ذره‌ای و بار سطحی، بررسی مورفولوژی، ارزیابی شیمیایی و بررسی آزادسازی دارو بر روی نانوژل‌های تهیه شده انجام شد و در کل ‏مناسب بودن نانوژل‌ها برای دارورسانی به سیستم اعصاب مرکزی تأیید شد. علاوه‌بر این نانوژل‌ها رفتار آزادسازی برون تن قابل قبولی را ‏ارائه دادند.»‏

آزادی در رابطه با مکانیزم عملکرد این نوع دارو رسانی افزود: «نانوذرات هیدروژلی با بروز توامان ویژگی‌های مربوط به هیدروژل‌ها و ‏نانوذرات، جایگاه خاصی را برای خود در بین سایر سامانه‌های دارورسانی ایجاد کرده‌اند. اگر‎ ‎چه‎ ‎سازوکار‎ ‎انتقال‎ ‎نانوذرات‎ ‎حامل‎ ‎دارو‎ ‎از سد ‏خونی-مغزی هنوز‎ ‎کاملاً‎ ‎روشن‎ ‎نشده‎ ‎است، اما‎ ‎به‎ ‎نظر می‌رسد‎ ‎که‎ ‎بعد‎ ‎از‎ ‎تزریق‎ ‎به‎ ‎جریان‎ ‎خون‎ ‎و‎ ‎اتصال با‎ ‎آپولیپوپروتئین‌ها، نانوژل‌ها ابتدا‎ ‎به‎ ‎سلول‌های‎ ‎اندوتلیال مویرگ‌های‎ ‎مغز‎ ‎متصل می‌شوند‎ ‎و‎ ‎به دنبال‎ ‎آن از‎ ‎طریق‎ ‎اندوسیتوز (با‎ ‎واسطه‎ ‎گیرنده‌ها) وارد سلول‌های‎ ‎اندوتلیال می‌شوند‎. ‎این‎ ‎محتمل‌ترین سازوکار‎ ‎مطرح‎ ‎است.»‏

به گفته آزادی این طرح در صورت حصول نتایج قابل قبول در مراحل بعدی می‌تواند به عنوان قدم اول در دارورسانی هدفمند انواع داروها ‏با فرمولاسیون بر پایه نانوژل به سیستم اعصاب مرکزی برای درمان بیماری‌های مرتبط با این سیستم باشد. نتیجه حاصل علاوه‌بر افزایش ‏اثرگذاری می‌تواند به کاهش چشمگیر عوارض جانبی دارو منجر گردد.‏

تحقیقات حاضر مربوط به قسمت برون تن و مطالعات آزمایشگاهی است که در آزمایشگاه بیوفارماسی و فارماکوکینتیک دانشکده ‏داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تهران به انجام رسیده است. به گفته آزادی مطالعه درون تن (مطالعات حیوانی) نیز در حال پیگیری بوده و ‏تقریباً رو به اتمام است. همچنین مدل‌سازی رفتار نانوذرات در محیط درون تن در قالب فرصت مطالعاتی خارج از کشور برنامه‌ریزی شده است.‏

نتایج این تحقیقات که به‌وسیله‌ دکتر امیر آزادی و همکاران وی از دانشگاه علوم پزشکی تهران و زنجان صورت گرفته است در مجله ‏Carbohydrate Polymers‏ (جلد 90، شماره 1، 1 سپتامبر 2012) منتشر شده است.