در دنیای سرطان‌درمانی، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها نفوذ داروها به عمق بافت‌های توموری و جذب مؤثر توسط سلول‌هاست. بسیاری از داروهای شیمی‌درمانی حتی در صورت ورود به تومور نمی‌توانند به بخش‌های داخلی برسند یا در محیط اسیدی خارج سلولی غیرفعال می‌شوند. به همین دلیل، پژوهشگران به دنبال طراحی نانوحامل هایی هستند که بتوانند اندازه و بار سطحی خود را با شرایط محیطی تنظیم کنند و همزمان دارو را به درون سلول منتقل کنند.
نانوحامل‌هایPAMAM توسعه‌یافته با برخورداری از قابلیت تغییر اندازه و بار سطحی، نویدبخش درمانی با کارایی بالاتر، کاهش مقاومت دارویی و کمترین آسیب به بافت‌های سالم هستند و مسیر تازه‌ای برای توسعه درمان‌های سرطان با ریسک کمتر بازگشت بیماری فراهم می‌کنند. نتایج آزمایش‌ها نشان داده است که این نانوحامل‌ها در عین حفاظت از دارو، فعالیت ضدتوموری قابل توجهی دارند.
در این زمینه، تیم پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی تهران به همراه پژوهشگرانی از پژوهشگاه رویان، دانشگاه علم و فرهنگ و دانشگاه «دِ مونتفورت» انگلستان موفق شدند نانوحامل‌های پیشرفته‌ای را طراحی کنند که به‌صورت هوشمند اندازه و بار سطحی خود را تغییر می دهند و داروی شیمی‌درمانی دوکسوروبیسین(DOX) را به عمق تومور منتقل می‌کنند. این فناوری می‌تواند نفوذ عمیق به بافت‌های توموری و جذب سلولی دارو را به‌طور هم‌زمان افزایش دهد و از آثار مخرب محیط اسیدی خارج سلولی جلوگیری کند.
این نانوحامل‌ها با اتصال دندریمرهایPAMAM از طریق پیوندهای حساس بهpH و پوششPEG سطحی ساخته شده‌اند. در محیط خنثیpH (۷.۴)، اندازه و بار سطحی این ذرات حدود ۱۰۰نانومتر و +۰.۷۵میلی‌ ولت بود اما در محیط اسیدی خارج سلولی تومورهاpH (۶.۵)، اندازه ذرات به ۱۵نانومتر کاهش یافته و بار سطحی به +۶.۷میلی ولت افزایش یافت.
این تغییرات باعث شد نفوذ عمیق‌تر به تومورهای سه‌بعدی و جذب مؤثرتر توسط سلول‌ها اتفاق بیفتد. به‌علاوه، نانوحامل‌ها دارو را از غیرفعال شدن در محیط اسیدی خارج سلولی محافظت کرده و توانستند مقاومت سلولی نسبت به داروهای آنتراسیکلین را به‌طور چشمگیری کاهش دهند. آزمایش‌های حیوانی با استفاده از موش‌های مبتلا به تومور۴T۱نشان داد که این نانوحامل‌ ها فعالیت ضدتوموری قابل توجهی دارند و درعین‌حال کمترین آسیب بافتی را ایجاد می‌کنند.
پژوهشگران با تأکید بر اهمیت همکاری بین روش‌های آزمایشگاهی و شبیه‌سازی مولکولی، اعلام کردند که طراحی این نانوحامل‌ها نه‌فقط کارایی درمانی دارو را افزایش می‌دهد بلکه می‌تواند مسیر توسعه فناوری‌های بالینی مشابه برای درمان انواع سرطان‌ها را هموار کند. علاوه‌براین، تغییر اندازه و بار سطحی ذرات باعث افزایش فرآیند اندوسیتوز سلولی شده و نفوذ به نقاط عمیق‌تر تومور را تسهیل می‌کند.
نانوحامل‌هایPAMAM توسعه‌یافته می‌توانند داروی دوکسوروبیسین را به‌طور مؤثر به مناطق داخلی تومور منتقل و از غیرفعال شدن آن در محیط اسیدی جلوگیری کنند. این ویژگی، نقطه قوت مهمی در برابر محدودیت‌های دارویی فعلی محسوب می‌شود و راه را برای درمان‌های هدفمند و با آثار جانبی کمتر باز می‌کند.
این پژوهش نمونه‌ای موفق از نوآوری در طراحی نانوحامل‌ها و استفاده هوشمندانه از خواص محیطی تومور است که می‌تواند کاربردهای گسترده‌ای در توسعه درمان‌های سرطان با قابلیت نفوذ بالا و محافظت از دارو داشته باشد. نانوحامل‌هایPAMAM با تغییر اندازه و بار سطحی نشان دادند که می‌توانند همزمان دو چالش اصلی درمان سرطان یعنی نفوذ عمیق و جذب سلولی مؤثر را حل کنند. این یافته‌ها مسیر تازه‌ای برای تحقیقات بالینی، طراحی داروهای هدفمند و توسعه درمان‌های مبتنی بر نانوفناوری فراهم می‌آورد و نویددهنده نسل جدیدی از داروهای ضد سرطان با کارایی بالا و آسیب حداقلی به بافت‌های سالم است.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در Journal of Controlled Releaseبه چاپ رسیده است.