قد تكون الروبوتات الدقيقة المفتاح لمكافحة سرطان المثانة

تستكشف دراسة جديدة استخدام الروبوتات النانوية لإيصال الأدوية القاتلة للأورام إلى المرضى بكفاءة أكبر. استخدم الباحثون آلات صغيرة ذاتية الدفع تستطيع التغلغل في أورام سرطان المثانة بعمق أكبر مقارنة بالطرق الحالية. وقد تؤثر النتائج تأثيرًا كبيرًا في العلاج مستقبلًا. إليك ما تحتاج إلى معرفته.

سرطان المثانة

سرطان المثانة من أسباب الوفاة الرئيسية عالميًا. وقد توقعت دراسة حديثة لجمعية السرطان الأمريكية تشخيص نحو 82 ألف شخص بسرطان المثانة في عام 2023 وحده، وأن نحو 16.5 ألفًا من المصابين لن ينجوا منه. لذلك يسهل فهم حجم الجهود المبذولة لتقليل عدد المتضررين من هذا المرض في السنوات المقبلة.

تشمل الأسباب الرئيسية لسرطان المثانة التدخين، والتعرض لمواد مسرطنة في العمل، والعوامل الغذائية، والجينات، والتعرض لعادم الديزل، والعلاج الإشعاعي. ونحو 75% من أورام المثانة المؤكدة غير غازية للعضلات، أي إن السرطان يقتصر على الطبقة الداخلية من الخلايا.

العلاج الحالي

طرق علاج سرطان المثانة الحالية فعالة وليست خطرة، لكنها تترك مجالًا كبيرًا للتحسين. وأكثر الإجراءات شيوعًا إعطاء الأدوية مباشرة داخل المثانة. وتكمن صعوبة علاجها مقارنة بالأعضاء الأخرى في أنها مصممة لطرد السموم باستمرار مع البول.

يؤدي البول، إلى جانب الترسب، إلى انخفاض الفعالية العلاجية. فقد يصعب على الأدوية الانتشار بالكامل في بيئة غنية بالبول تتبدل فيها السوائل باستمرار للحفاظ على النظافة. كذلك يصعب إيصال الدواء إلى جميع زوايا المثانة، مما يترك بعض طبقات الخلايا دون علاج.

قد تتحول هذه الخلايا غير المعالجة إلى أورام لاحقًا، فيضطر المريض إلى الخضوع لإجراءات متعددة ومراقبة فعالية العلاج طوال السنوات الخمس التالية. ولحسن الحظ، أمضى الباحثون سنوات في البحث عن أفضل طرق إيصال هذه الأدوية المنقذة للحياة، ويُظهر التطور الأخير إمكانات كبيرة.

دراسة الروبوتات النانوية

نُشرت الدراسة، “روبوتات نانوية تعمل باليورياز لعلاج سرطان المثانة بالنظائر المشعة” في مجلة Nature Nanotechnology. وتناقش استخدام روبوتات نانوية موسومة إشعاعيًا، مصنوعة من السيليكا متوسطة المسام وتعمل باليورياز، لتحسين علاج سرطان المثانة. وأراد الباحثون تحديد كيفية اختراق الجسيمات النانوية جدران المثانة وانتشارها في العضو.

المصدر – الهندسة الحيوية لكاتالونيا (IBEC) و CIC biomaGUNE.

الآلات النانوية

الروبوتات النانوية المستخدمة في التجربة على هيئة كرات مسامية من السيليكا، ومصممة للتحرك ذاتيًا عند التعرض لبروتين اليورياز الموجود في البول. راقب الباحثون جسيمات السيليكا النانوية (MSNPs) أثناء تحركها في العضو ووصولها إلى أعمق زواياه. وتتحرك الروبوتات باستخدام الأمونيا وثاني أكسيد الكربون الناتجين عن التحلل غير المتماثل لليورياز حول الجهاز.

الاختبار

تضمنت مرحلة الاختبار فأرين مختبريين وتجارب داخل الجسم الحي وخارجه. وكان كلا الفأرين مصابًا بأورام سرطان المثانة في مناطق عميقة من العضو. حقن الباحثون الجسيمات النانوية مباشرة في حيوانات التجربة لدراسة قدرتها على الحركة وتراكمها داخل العضو. وغُيّرت وضعية الفئران كل 30 دقيقة للمساعدة في توزيع الجسيمات بالتساوي. وفيما يلي ما توصل إليه الفريق.

اختبارات الفئران

استُخدمت اختبارات الفئران لدراسة مدى اختراق الجسيمات النانوية. واعتمد الفريق روبوتات نانوية موسومة باليود المشع، مستخدمًا اليود-131 الشائع والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) لتحديد الطبقات التي عولجت بدقة.

النظام البصري

ابتكر المهندسون نظامًا جديدًا للمجهر الفلوري طُوّر في معهد أبحاث الطب الحيوي ببرشلونة (IRB Barcelona). ويوفر أسلوب الاختبار البصري نموذجًا ثلاثي الأبعاد مفصلًا يوضح مستويات الاختراق في العضو. وقد سهّل العملية نظام تباين بصري دون وسم، يعتمد على مجهر الصفائح الضوئية المتشتتة المعتمد على الاستقطاب للمثانات المعالجة لجعلها شفافة. وأزال الضوء الذي ينكسر عادة بفعل الكبد، مما سهّل كثيرًا تأكيد حركة الجسيمات.

النتائج

كانت النتائج لافتة. فقد حققت الطريقة الجديدة انتشارًا واختراقًا أفضل بكثير من الطرق التقليدية. ونجحت جرعة واحدة من الروبوتات النانوية العاملة باليوريا والحاملة للنويدات المشعة في تقليص حجم الأورام لدى حيوانات التجربة بنسبة 90%. واكتشف الفريق أن الروبوتات استطاعت تفكيك جدار المثانة والجدار خارج الخلوي للورم عبر تغيير مستويات الأس الهيدروجيني.

الفوائد

تتيح الدراسة الجديدة عدة فوائد، منها تحسين الانتشار والامتزاج، مما يزيد فعالية العلاج. ويمكن للروبوتات ذاتية الدفع دخول المثانة والانتشار فيها باستخدام البول عاملًا محفزًا، وهو نهج أكثر كفاءة.

اختراق جدار الورم

دفعت الطريقة الجديدة الروبوتات النانوية إلى الاصطدام بالظهارة البولية. وفي السابق، كان هذا الحاجز يقلل فعالية الإجراءات بمنع جزء كبير من الدواء من الدخول. وأظهرت الدراسة اختراقًا أكبر للأورام، إذ انجذبت الروبوتات إلى سطح المثانة الأكثر إسفنجية واخترقته بسهولة.

علاج واحد

قد تتطلب علاجات سرطان المثانة التقليدية ما بين 6 و14 جلسة علاج في المستشفى في المتوسط. وقد تشمل علاجات عديدة جراحة باضعة تُرهق المريض. وتزيد هذه الزيارات إجمالي الوقت المخصص لعلاج المرض المهدد للحياة. وتَعِد طريقة الجسيمات النانوية باختصار العلاج إلى زيارة واحدة، مما يوفر وقتًا وموارد يحتاج إليها المرضى والعاملون الصحيون بشدة.

تقليل التكاليف

سرطان المثانة من أغلى الأمراض علاجًا في العالم. وقد ينفق المريض في المتوسط ما بين 40 ألفًا و190 ألف دولار لعلاجه، ويذهب 60% من التكاليف إلى العلاجات المتكررة. ووفق دراسة بعنوان «الجوانب الاقتصادية لسرطان المثانة: ما الفوائد والتكاليف؟»، قد تصل تكلفة الأدوية المتكررة إلى 800 دولار شهريًا.

تخفض الطريقة الجديدة أوقات الإقامة بالمستشفى والعلاج وتكاليفهما بدرجة كبيرة. ولا تتطلب الروبوتات النانوية القدر نفسه من المراقبة والمتابعة، لأنها أكثر فعالية في علاج جميع طبقات المثانة. ويمنع القضاء على هذه البؤر المصابة ظهور مضاعفات مستقبلية نتيجة عودة نشاط بقايا الخلايا السرطانية.

الفعالية

من الأسباب المهمة الأخرى التي قد تجعل هذه الطريقة مستقبل العلاج أنها تحسن الكفاءة كثيرًا. ويمكن للعاملين الصحيين استخدام جرعات أقل، مما يعني آثارًا جانبية أقل ومعدلات شفاء أعلى. وتُظهر الدراسة أن العلاج الذي توصله الروبوتات النانوية أكثر فعالية بكثير من استراتيجيات إعطاء الأدوية بصورة سلبية.

الباحثون

شاركت فرق بحثية عديدة في الدراسة بقيادة معهد الهندسة الحيوية في كاتالونيا (IBEC) وCIC Imagine. وكان الباحث الرئيسي سامويل سانشيز، الحاصل على الدكتوراه وأستاذ الأبحاث في ICREA. وشارك في قيادة الورقة جوردي يوب، الباحث الحاصل على الدكتوراه في CIC biomaGUNE. كما شارك باحثون من جامعة برشلونة المستقلة (UAB).

شركتان قد تستفيدان من هذه الدراسة

يمكن لشركات عديدة في قطاع الرعاية الصحية تطبيق نتائج الدراسة لتقديم علاجات أكثر فعالية وأقل تكلفة. وتتمتع هذه الشركات بمواقع قوية في السوق، وسبق أن طرحت استراتيجيات وأساليب جديدة مرارًا. لذا يمكنها دمج الروبوتات النانوية في عروضها المستقبلية والاستفادة من مزايا عديدة.

1. ImmunityBio

IBRX مخطط السعر

دخلت ImmunityBio (IBRX ) السوق في 2014. وأسّسها الدكتور باتريك سون شيونغ لتقديم رعاية وعلاجات متطورة للسرطان والأمراض المعدية. ونجحت الشركة في ترسيخ مكانتها بسوق التكنولوجيا الحيوية في المراحل السريرية بفضل جهودها الرائدة، ومنها أن أصبحت واحدة من شركات قليلة مدرجة تحصل على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية لعلاجات جديدة لسرطان المثانة.

أصبح ANKTIVA، أبرز منتجات الشركة، مشمولًا بتغطية غالبية شركات التأمين. وقد دفعت هذه الموافقة ودعم قطاع التأمين ImmunityBio إلى مقدمة القطاع من حيث إمكانات النمو. ومع ذلك، واجه سهم IBRX بعض التراجعات خلال العام الماضي، وأعلنت الشركة خسارة مليون دولار في ذلك العام.

يرى كثير من المتداولين أن الخسارة مؤقتة، ويتوقع عدد من المحللين مكاسب كبيرة للسهم مع طرح علاجات وأدوية جديدة للمثانة عملت الشركة على بحثها وتطويرها خلال السنوات الماضية. وقد يرفع دمج التكنولوجيا النانوية الإيرادات إلى مستويات جديدة بخفض التكاليف وزيادة الفعالية بجرعات أقل.

2. Amgen Inc

AMGN مخطط السعر

Amgen (AMGN ) شركة رعاية صحية متطورة أخرى تركز على علاجات السرطان. وتقدم عدة منتجات للمصابين بأمراض القلب والأوعية الدموية، والأورام وأمراض الدم، والالتهابات، والاضطرابات العصبية، ومشكلات العظام والكلى. وقد ساعدها هذا التنوع في أن تصبح من أكثر مقدمي العلاجات نشاطًا.

تشتهر Amgen بعلاج Blincyto، القائم على تقنية مُشرك الخلايا التائية ثنائي التخصص (BiTE). وحصل العلاج على موافقة إدارة الغذاء والدواء، ويستخدمه حاليًا آلاف المرضى لعلاج اللوكيميا واللمفوما. وقد تستفيد الشركة مستقبلًا من طريقة التوصيل بالروبوتات النانوية لتحسين عروضها ونتائجها.

تواصل Amgen توسيع منتجاتها وتقنياتها. فقد افتتحت مؤخرًا مصنعًا للتصنيع الحيوي، وتعاونت مع شركة الذكاء الاصطناعي Nvidia (NVDA ) لدمج هذه التقنية في عملياتها. وساعدت أنظمة الذكاء الاصطناعي على خفض تكاليف اكتشاف الأدوية عمومًا، ويُنظر إليها بإيجابية بين المتداولين.

مستقبل علاج سرطان المثانة

يبدو المستقبل واعدًا للمصابين بسرطان المثانة. فرغم استمرار المرض في حصد آلاف الأرواح سنويًا، تشير خطوات البحث وتطوير العلاجات الفعالة إلى مستقبل يسهل فيه وصول المصابين إلى العلاج. وستكون هذه العلاجات أيضًا أقل بضعًا. وفيما يلي اتجاهات مستقبلية أخرى قد تؤثر في علاج سرطان المثانة.

الأعضاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد

حقق قطاع الطباعة ثلاثية الأبعاد تقدمًا في المجال الطبي خلال السنوات الخمس الماضية. وتوجد اليوم طابعات قادرة على طباعة مواد حيوية. والهدف هو طباعة أعضاء كاملة قريبًا، مما قد يحسن حياة ملايين الأشخاص الذين يحتاجون حاليًا إلى العلاج.

كذلك ترى ناسا ووكالات فضاء أخرى أن الأعضاء المطبوعة ثلاثيًا عنصر مهم للسفر إلى الفضاء العميق. وقد تُستخدم بوصفها خيارات منخفضة الوزن لمستكشفي الفضاء الذين يُرجح أن تكون رحلاتهم الأولى في اتجاه واحد.

الذكاء الاصطناعي في علم الأورام

من التطورات المهمة الأخرى زيادة دمج أنظمة الذكاء الاصطناعي، التي استُخدمت في معظم جوانب القطاع. وتوجد أنظمة تستطيع تشخيص السرطان وعلاجه والوقاية منه بصورة أفضل من الخيارات الأقدم. ومن المتوقع أن تتحسن هذه الإجراءات مع تطور النماذج في الأشهر المقبلة.

سرطان المثانة: أيامه معدودة

من المثير رؤية الروبوتات النانوية تُستخدم لتحسين الصحة. وقد تُصوَّر هذه الأجهزة أحيانًا بصورة سلبية باعتبارها روبوتات صغيرة لا يمكن إيقافها، لكن الواقع مختلف كثيرًا. فهي تفتح الباب أمام حياة أكثر صحة وقابلية للمتابعة. وقد تمهد نتائج هذه الدراسة لمستقبل يقل فيه عدد الوفيات بالسرطان كثيرًا.

تعرف على مشاريع الروبوتات الأخرى الرائعة الآن.