پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با استفاده از نانوحامل اکسید گرافن موفق به طراحی و پیشنهاد روشی برای از بین بردن سلول‌های سرطانی به روش ژن درمانی شدند.
رعنا ایمانی، دانش‌آموخته مقطع دکترای مهندسی پزشکی و پژوهشگر طرح، ژن درمانی را یکی از روش‌های جدید محققان برای درمان سرطان ذکر کرد و گفت: در این روش با انتقال ساختار ژنتیکی طراحی شده (DNA یا RNA) به سلول هدف، می‌توان موجب توقف فعالیت آن شده یا فرامین مرگ آن را القا کرد و از این طریق بافت‌های سرطانی را از بین برد.
وی دشواری این روش را از بین رفتن ساختار ژن در مسیر انتقال به سلول (به طور مثال در جریان خون) و داخل سلول توسط عوامل تدافعی بدن و همچنین عبور از سد غشای سلولی بیان کرد و افزود: این عوامل موجب شده است تا روش ژن درمانی همچنان در مرحله پژوهش قرار داشته باشد؛ اگر چه نتایج موفقیت آمیز اولیه نویدبخش درمان موثر سرطان در آینده را می‌دهند.
ایمانی گفت: در این طرح برای حفظ ساختار ژن در برابر عوامل تخریب کننده در مسیر ورود به سلول و همچنین انتقال هدف گیری شده به درون سلول از نانوحامل اکسید گرافنِ عامل دار شده استفاده شد؛ به این شکل که ابتدا نانوصفحات گرافن اکسید از پودر گرافیت تهیه و پس از انجام فرایند کربوکسیلاسیون، نانوساختار بهینه سازی شد.
وی افزود: در مرحله بعد جهت افزایش نفوذپذیری نانوحامل به درون سلول، مولکولی از جنس پروتئین (پپتید) به نانوگرافن اکسید سنتز شده، متصل شده و سپس پایدارسازی نانوحاملِ عامل‌دار شده، انجام شد.
پژوهشگر طرح با اشاره به این که در اکثر انواع سرطان‌ها، سلول‌های سرطانی با توجه به سوخت وساز بالا، گیرنده‌های اسید فولیک بسیاری بر روی سطح خود دارند، گفت: در این مطالعه از مولکول اسید فولیک به عنوان عامل هدف گیری سلول سرطانی و همچنین افزایش جذب نانوحامل توسط سلول استفاده شده، بنابراین اسید فولیک به نانوحامل عامل دار شده متصل و همچنین به منظور افزایش بازدهی انتقال و عملکرد نانوحامل درون سلول، داروی کلروکوئین نیز به ساختار افزوده شد.
ایمانی با اشاره به اندازه نانوذرات گفت: اندازه این نانوسامانه به گونه‌ای طراحی شده که از جدار رگ‌های بافت‌های عادی عبور نمی‌کنند؛ ولی رگ‌های بافت سرطانی به علت نفوذپذیری بیشتر، امکان عبور نانوذرات را فراهم می‌کنند.
وی افزود: آزمایش‌های انجام شده بر روی دو رده سلولی سرطان سینه نشان داد که نانو حامل اکسیدگرافن طراحی شده، قادر به ورود کارآمد به سلول‌های سرطانی بوده و با انتقال ژن مورد نظر، از تکثیر این سلول‌ها ممانعت به عمل آورده و موجب مرگ تدریجی آنها شده است.
پژوهشگر طرح با بیان این که ژن درمانی در درمان سرطان هم اکنون در مراکز تحقیقاتی مختلف دنیا در حال بررسی قرار دارد، گفت: در صورت تامین بودجه، این پژوهش در فاز حیوانی نیز دنبال خواهد شد.
بر اساس این گزارش، این تحقیق در قالب رساله دکتری مهندسی پزشکی با عنوان «طراحی، ساخت و ارزیابی برون تنی نانو حامل اکسید گرافن اصلاح شده جهت کاربرد در ژن درمانی» با راهنمایی دکتر شهریار حجتی امامی و دکتر شهاب فقیهی و با همکاری پژوهشگاه ملی ژنتیک و زیست فناوری و همچنین دانشگاه مک گیل کانادا انجام پذیرفته است.
از این پژوهش تا کنون دو مقاله آی‌اس‌آی با ضریب تاثیر بالا در دو مجله بسیار معتبر به چاپ رسیده و سه مقاله دیگر نیز در دست تهیه و یا در مرحله بررسی توسط مجله است.
تمامی مراحل کار از جمله استراتژی طراحی، فرمولاسیون نانوساختار تهیه شده و رویکرد کاربرد آن در ژن درمانی تازگی داشته و از این رو تمامی داده‌های به دست آمده قابلیت چاپ در مجلات معتبر بین‌المللی را دارا هستند.