واشنطن العاصمة - يعد سرطان البنكرياس أحد أكثر أنواع السرطان فتكًا، وتشير التقديرات في الولايات المتحدة إلى ذلك عبر 88 في المئة من الأشخاص سيموتون بسبب المرض خلال خمس سنوات من تشخيصهم. أحد أسباب هذا التشخيص الكئيب هو أن غالبية حالات سرطان البنكرياس يتم تشخيصها بعد أن ينتشر المرض بالفعل، أو ينتشر إلى أجزاء أخرى من الجسم. سبب آخر هو أن سرطانات البنكرياس يصعب علاجها بشكل خاص، لأن هذه الأورام غالبًا ما تكون مقاومة للأدوية القياسية المضادة للسرطان.
المعهد الوطني للتصوير الطبي الحيوي والهندسة الحيوية (نبيب) يقوم الباحثون الممولون بتطوير طريقة جديدة لعلاج هذا المرض الفتاك. هُم دراسة، نشرت مؤخرا في طبيعة الهندسة الطبية الحيوية، جمعت بين هلام مشع قابل للحقن مع العلاج الكيميائي النظامي في نماذج الفئران المتعددة لسرطان البنكرياس. أدى العلاج إلى تراجع الورم في جميع النماذج التي تم تقييمها، وهي نتيجة غير مسبوقة لهذا النوع العدواني والمتنوع وراثيًا من السرطان.
قال ديفيد رامبولا، مدير قسم اكتشاف العلوم والتكنولوجيا في NIBIB: "عادةً ما يتم تقديم العلاج الإشعاعي خارجيًا، مما يعرض الأنسجة السليمة للإشعاع ويحد من الجرعة التي يتلقاها الورم، مما يحد في النهاية من فعاليته". "يمكن حقن المادة الحيوية المشعة التي تم فحصها في هذه الدراسة قبل السريرية مباشرة في الورم، مما يسمح باتباع نهج موضعي. علاوة على ذلك، تسمح هذه المادة الحيوية القابلة للتحلل الحيوي بجرعات إشعاعية تراكمية أعلى من العلاجات الإشعاعية الأخرى القابلة للزرع.
يمكن استخدام العلاج الإشعاعي الموضعي – حيث يتم وضع مصدر إشعاعي داخل الجسم – لعلاج عدة أنواع مختلفة من السرطان. على سبيل المثال، يمكن علاج سرطان البروستاتا في مرحلة مبكرة باستخدام العلاج الإشعاعي الموضعي "بالبذور"، حيث يتم زرع العديد من البذور المعدنية الصغيرة التي تحتوي على مادة مشعة في البروستاتا. في حين أن هذه البذور يمكن أن تحد من تعرض الأنسجة السليمة للإشعاع، فإن غلافها المعدني يمنع استخدام جزيئات الإشعاع القوية، المعروفة باسم بواعث ألفا وبيتا، والتي تكون أكثر فعالية في قتل الخلايا السرطانية. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لصغر حجمها، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى حوالي 100 بذرة لعلاج سرطان البروستاتا (حيث تتطلب كل بذرة على حدة حقنة). حتى الآن، لم تؤدي أساليب العلاج الإشعاعي الموضعي إلى تحسين النتائج السريرية بين مرضى سرطان البنكرياس.
تبحث الدراسة الحالية في نوع جديد من العلاج الإشعاعي الموضعي. بدلاً من توصيل الإشعاع باستخدام بذرة معدنية أو قسطرة، يبحث مؤلفو الدراسة في استخدام البوليمر الحيوي المشع الذي يتم حقنه مباشرة في الورم. بالإضافة إلى كونه قابلاً للتحلل الحيوي، يتمتع البوليمر الحيوي بخاصية فريدة من نوعها - فقد تم تصميمه للانتقال من سائل في درجة حرارة الغرفة إلى حالة تشبه الهلام عند تسخينه إلى درجة حرارة الجسم. عندما يتصلب البوليمر الحيوي، فإنه يبقى داخل الورم، ولا يمكن أن ينتشر بسهولة إلى الأنسجة السليمة المحيطة.
"البوليمر الحيوي الخاص بنا مشتق من الإيلاستين، وهو بروتين وفير موجود في الأنسجة الضامة في جميع أنحاء أجسامنا"، أوضح المؤلف الأول جيف شال، دكتوراه، الذي أجرى هذا العمل في جامعة ديوك. "من خلال تعديل تركيبة هذا البوليمر الحيوي، يمكننا التحكم في درجة الحرارة الدقيقة التي يتحول فيها من سائل إلى هلام. ولأننا لا نقوم بتغليف البوليمر المشع داخل بذرة معدنية واقية، يمكننا استخدام نظائر مختلفة وأكثر فعالية، مما يسمح لنا بتقديم جرعة إشعاعية أعلى من العلاج الإشعاعي الموضعي التقليدي للبذور.
النظير المشع المستخدم في علاج إثبات المفهوم هذا هو اليود -131 (أو I-131)، الذي يطلق جزيئات عالية الطاقة تُعرف باسم جسيمات بيتا. تتسبب جسيمات بيتا في تلف الحمض النووي وقتل الخلايا المشععة، لكنها لا تستطيع السفر لمسافات بعيدة، بل بضعة ملليمترات فقط (وبالتالي تكون السمية خارج الهدف محدودة). وقال شال إن I-131 يستخدم لعلاج سرطان الغدة الدرقية منذ عقود ويتمتع بملف أمان راسخ.
تم تقييم نظام العلاج قبل السريري في هذه الدراسة. يتم حقن البوليمر الحيوي المشع (131I-ELP، حيث يرمز ELP إلى عديد الببتيد الشبيه بالإيلاستين) في ورم البنكرياس، ويتم تسليم عقار العلاج الكيميائي المحسس للإشعاع باكليتاكسيل بشكل منهجي. الائتمان: مختبر تشيلكوتي.
يتم علاج سرطان البنكرياس في بعض الأحيان بمزيج من الإشعاع وعوامل العلاج الكيميائي المحددة التي تجعل الإشعاع أكثر فعالية. وأوضح شال أن أدوية "الحساسية الإشعاعية" هذه تعمل عن طريق إطالة عملية تكاثر الخلية، خاصة عندما ينكشف الحمض النووي الخاص بها. يكون الحمض النووي المكشوف أكثر حساسية للإشعاع ومن المرجح أن يتضرر منه بشكل لا يمكن إصلاحه، مما يؤدي في النهاية إلى موت الخلايا.
بالاشتراك مع العلاج الكيميائي للحساسية الإشعاعية المعروف باسم باكليتاكسيل، قام مؤلفو الدراسة بتقييم البوليمر الحيوي المشع في عدة نماذج مختلفة لسرطان البنكرياس، تم اختيارها بعناية لتعكس جوانب مختلفة من سرطان البنكرياس (على سبيل المثال، الطفرات الشائعة، أو خصائص الورم، أو كثافة الورم، أو مقاومة العلاج). ومن بين جميع النماذج التي تم اختبارها، استجابت كل الفئران تقريبًا، مما يعني أن الأورام إما تقلصت أو اختفت تمامًا. وقال شال: "إن معدلات الاستجابة التي رأيناها في نماذجنا كانت غير مسبوقة". "بعد مراجعة شاملة للأدبيات، لم نجد بعد نظام علاج آخر يوضح مثل هذه الاستجابة القوية في نماذج متعددة ومتنوعة وراثيا لسرطان البنكرياس." علاوة على ذلك، في بعض الفئران، لم تعد الأورام أبدًا خلال فترة الدراسة.
عندما قام مؤلفو الدراسة بتقييم نظام العلاج السريري الحالي - باكليتاكسيل بالإضافة إلى الإشعاع الخارجي - لم تكن معدلات الاستجابة مثيرة للإعجاب: تم تثبيط معدل نمو الورم فقط، بدلاً من تقلص الأورام أو تلاشيها. وأوضح شال: "على عكس إشعاع الشعاع الخارجي، الذي يتم تقديمه على شكل دفعات قصيرة، فإن نهج العلاج الإشعاعي الموضعي الخاص بنا يوفر الإشعاع بشكل مستمر". "لقد وجدنا أن إشعاع جسيمات بيتا المستمر هذا غيّر البيئة الدقيقة للورم وسمح للباكليتاكسيل بالتغلغل بشكل أفضل في قلب الورم، مما يسمح بتأثير علاجي تآزري."
والأهم من ذلك، أن الباحثين لم يلاحظوا أي مشكلات سمية حادة أثناء دراستهم، مع تراكم كميات ضئيلة من النشاط الإشعاعي في الأعضاء الحيوية في الفئران. يملكون ذكرت سابقا أن البوليمر الحيوي المشع الخاص بهم يتحلل بيولوجيًا بأمان - مع نصف عمر الجل (حوالي 95 يومًا) يفوق بكثير نصف عمر I-131 (حوالي ثمانية أيام).
لم يقم الباحثون بتقييم علاجهم للمرض النقيلي، لكن طبيعة النهج الذي اتبعوه ستسمح بحقن البوليمر الحيوي في مواقع متعددة، مثل كتل الورم في الأعضاء الأخرى. وبينما لا تزال هذه الدراسة في مرحلة ما قبل السريرية، فإن مؤلفي الدراسة يعملون على دفع هذا العلاج إلى الأمام. قال المؤلف الرئيسي أشوتوش تشيلكوتي، دكتوراه، وأستاذ في قسم الهندسة الطبية الحيوية بجامعة ديوك: "لقد تعاونت مجموعتنا مع باحثين سريريين لتطوير نظامنا وتحسينه للتوصيل الموجه بالمنظار في نموذج حيواني أكبر". "لكن التحدي المتمثل في تقديم هذا العلاج - أو أي علاج جديد - للمرضى هو العثور على الدعم اللازم لأخذه من خلال التجارب السريرية."
تم دعم هذه الدراسة بمنحة من NIBIB (R01EB000188) ومنحة من المعهد الوطني للسرطان (NCI؛ منحة R35CA197616).
(ج) المعاهد الوطنية للصحة
