تدمير 99% من الخلايا السرطانية باستخدام جزيئات مهتزة

اكتشف العلماء طريقة مذهلة لتدمير الخلايا السرطانية تعتمد على تحفيز جزيئات (الأمينوسيانين) باستخدام أشعة الضوء تحت الحمراء القريبة، مما يجعلها تهتز بشكل كافٍ لتمزيق أغشية الخلايا السرطانية.

تُستخدم جزيئات الأمينوسيانين عادةً في التصوير البيولوجي كأصباغ صناعية، وتُعطى بجرعات منخفضة لاكتشاف السرطان، لأنها تبقى ثابتة في الماء وتلتصق بفعالية بالغشاء الخارجي للخلايا.

وقد أشار فريق البحث من جامعة رايس، وجامعة تكساس إيه آند إم، وجامعة تكساس، إلى أن نهجهم يمثّل تحسينًا ملحوظًا مقارنةً بأنواع أخرى من الآلات الجزيئية القاتلة للسرطان التي طُوّرت سابقًا، مثل محركات (فيرينجا)، التي يمكنها أيضًا كسر هياكل الخلايا المسببة للمشاكل.

قال الكيميائي جيمس تور من جامعة رايس، عندما نُشرت النتائج في كانون الأول/ديسمبر 2023: «إنها جيل جديد تمامًا من الآلات الجزيئية التي نسميها (المطارق الجزيئية). فهي تُسرّع حركتها الميكانيكية بأكثر من مليون مرة مقارنةً بمحركات فيرينجا السابقة، ويمكن تنشيطها باستخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء القريب بدلًا من الضوء المرئي».

تُعد أهمية استخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء كبيرة، إذ تسمح للعلماء بالوصول إلى عمق الجسم، مما يُمكّن من علاج السرطان في العظام والأعضاء دون الحاجة إلى عمليات جراحية للوصول إلى الأورام.

في الاختبارات التي أُجريت على الخلايا السرطانية في المختبر، حققت طريقة المطرقة الجزيئية نجاحًا بنسبة 99% في تدمير الخلايا. كما اختُبرت هذه الطريقة على الفئران المصابة بأورام الميلانوما، إذ شُفي نصف الحيوانات تمامًا من السرطان.

تتميز جزيئات الأمينوسيانين بخصائص كيميائية تسمح لها بالبقاء متزامنة مع التحفيز الصحيح، مثل ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة. وعند الحركة، تُشكّل الإليكترونات داخل الجزيئات ما يُعرف بالبلازمونات، وهي كيانات تهتز بشكل جماعي، مما يُحرّك الجزيء بأكمله.

أوضح الكيميائي سيزرون شيشرون أيالا أوروزكو من جامعة رايس: «ما يجب تسليط الضوء عليه هو أننا اكتشفنا تفسيرًا جديدًا لكيفية عمل هذه الجزيئات. إنها المرة الأولى التي يُستخدم فيها البلازمون الجزيئي بهذه الطريقة لإثارة الجزيء بأكمله لإنتاج عمل ميكانيكي، يتمثّل في هذه الحالة بتمزيق غشاء الخلايا السرطانية».

تحتوي البلازمونات على ذراع على أحد الجانبين، مما يساعدها على الالتصاق بأغشية الخلايا السرطانية، بينما تعمل حركات الاهتزاز على تفتيتها. وعلى الرغم من أن البحث لا يزال في مراحله الأولية، إلا أن النتائج الأولية واعدة.

تُعد هذه التقنية البيوميكانيكية المباشرة من النوع الذي قد تجد الخلايا السرطانية معها صعوبةً في تطوير مقاومة ضدها. ويبحث العلماء حاليًا في أنواع أخرى من الجزيئات التي يمكن استخدامها بشكل مباشر في هذا النهج.

وأضاف أيالا أوروزكو: «تتناول هذه الدراسة طريقة مختلفة لعلاج السرطان باستخدام القوى الميكانيكية على المستوى الجزيئي».