معرفی نویسنده

محمدامین ماه منظر

دانشجوی ارشد رشته بیوانفورماتیک( دانشگاه تربیت مدرس)

میکروفلوئیدیک پلی به سوی به درمان فرد محور سرطان

میکروفلوئیدیک پلی به سوی به درمان فرد محور سرطان

ساده ترین تعریفی که می‌توان برای واژه سرطان ارائه نمود، برهم خوردن تعادل تقسیم سلول در مقابل مرگ سلول می‌باشد. اما با توجه به گستردگی طیف این بیماری، عامل بروز (پاتوژنز) را نمی‌توان یکسان درنظر گرفت. این گستردگی نه تنها محدود به تنوع بافتی نمی‌باشد بلکه تنوع نژادی و ژنتیکی نیز در بروز آن موثر است. لذا به زبان ریاضی از یک رابطه n!*n! (مجاز از احتمال بروز با تنوع بسیار بالا) پیروی می‌کند و این همان چالش بزرگ برای درمان این عارضه می‌باشد.

مقاله مروری حاضر که در سال 2019 در انتشارات Nature به چاپ رسیده است اشاره به روشی دارد که متخصصین سلامت در کنار مهندسین پلیمر و بیوانفورماتیک تلاش به ارائه راهکارهای درمانی نموده اند.

فناوری سیستم‌های میکروفلوئیدیک که امروزه در حوزه پزشکی با شعار اندام بر روی تراشه (Organs On  Chips)  شناخته می‌شوند، در آینده‌ای نه چندان دور ، درمان سرطان را محقق خواهند ساخت. از روش‌های آزمایشگاهی رایج در بررسی اثر یک داروی پیشنهادی، مجاورت دادن داروی مورد نظر با سلول‌های کشت شده (cell line) آن سرطان است. اما با توجه به آنکه سلول در فلاسک در 2 بعد کشت می‌شود، دسته ای از ارتباطات بین سلولی، که در حالت طبیعی در بدن انسان در 3 بعد برقرار می‌کند را از دست می‌دهد. به بیان ساده در محیط کشت آزمایشگاهی سلول ها صرفا در دو بعد با یکدیگر در تماس هستند این در حالی است که در محیط in vivo (محیط درون بدن جاندار) ارتباطات سلولی در 3 بعد می باشد. لذا دانشمندان به منظور ایجاد یک محیط مشابه بافت، سیستم‌های میکروفلوئیدیک را گسترش دادند. البته این نکته نیز قابل توجه است که این سیستم‌ها تا کنون صرفا توانسته اند بافت‌ها را مدلسازی نمایند و دورنمای این تکنولوژی ایجاد ارتباط بین هر بافت به منظور شکل‌گیری اندام می‌باشد. از اصلی ترین دغدغه‌های این حوزه برای متخصصین بیوانفورماتیک هوشمند سازی ارتباطات بین بافتی می باشد. سیستم میکروفیلوئیدیک از لایه‌های متعددی از جنس polydimethylsiloxane (PDMS) تشکیل شده است که به طور کلی شامل کانال‌های طولی در میانه تراشه، دریچه‌های ورودی و خروجی می‌باشد. در حقیقت این کانال‌ها، الگویی از جریان خون در بافت می‌باشند. همچنین سطوح داخلی این تراشه‌ها متناسب با نوع بافتی که مدلسازی شده است با سلول‌های مرتبط پوشانده می‌شود. به طور مثال از سلول‌های اندوتلیوم برای بخش‌های عروقی، سلول‌های فیبروبلاست برای قسمت‌های میانی و همچنین از اپیتلیوم‌ها برای قسمت‌های پوشاننده همچون سطح دستگاه تنفسی و گوارشی استفاده می‌شود. از جالبترین تفاوت این سیستم با سیستم‌های کشت سلولی می‌توان به قرار دادن سلول‌های ایمنی در محل ضایعه اشاره نمود. گاهی داروهایی در فاز ابتدایی نتایج مثبتی از نابودی سلول‌های سرطانی در محیط کشت سلولی گزارش می‌کنند این در حالی است که به هنگام آزمایش این دارو در بدن یک جاندار (بررسی سیستماتیک) به دلیل ایجاد نقص در عملکرد سیستم ایمنی تاییدیه لازم را دریافت نمی‌کند. درنتیجه سیستم‌های میکروفلوئیدیک بستری را فراهم نموده است تا با شبیه سازی تومور ناحیه مورد نظر بتوان موثر ترین دارو که دارای بیشترین اثر بر روی نابودی سلول‌های سرطانی و کم‌ترین عوارض برای بیمار را داشته باشد، از میان داروهای پشنهادی انتخاب نماید.

این نکته قابل توجه است که امروزه در مرکز تحقیقات سرطان دانا فاربر وابسته به دانشگاه هاروارد، نمونه ای کوچک از بافت سرطانی بیمار را دریافت می‌نمایند، سلول‌های سرطانی را در محیط میکروفلوئیدیک اندام مورد نظر کشت می‌دهند تا یک مدل سرطان، مشابه بیمار مراجعه کننده را در مقیاس آزمایشگاهی برای بررسی اثر مناسب ترین دارو فراهم سازند و این یعنی تحقق پزشکی فرد محور.(Personalized Medicine)

منبع : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30647431/

Doi: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30647431/

کلید واژه ها: #میکروفلوئیدیک #سرطان #Microfluidic #Cancer #MedicinePersonalized

telegram