سرطان

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی جاده مخصوص ،استارتاپ SpotitEarly با کمک هوش مصنوعی تکنیک جدیدی را توسعه داده که پس از بو کردن بازدم انسان توسط سگ‌ها منجر به تشخیص زودهنگام انواع رایج سرطان با دقت 94 درصدی می‌شود.

در این تکنیک، ابتدا سگ‌ها بازدم انسان را بو می‌کنند و سپس هوش مصنوعی رفتار و واکنش آنها را تحلیل می‌کند.به گفته‌ مدیرعامل شرکت، «شلومی مادار» (Shlomi Madar)، علم بارها نشان داده که سگ‌ها می‌توانند بیماری‌ها، به‌ویژه سرطان، را در انسان‌ها بو بکشند. او می‌گوید:

«حتی گزارش‌های متعددی از افرادی وجود دارد که سگ خانگی آنها مدت‌ها قبل از تشخیص رسمی متوجه شده بود مشکلی وجود دارد.»مادار، که 15 سال سابقه رهبری شرکت‌های سلامت و زیست‌فناوری را دارد، به‌همراه سه دوست خود این فناوری را برای تشخیص سرطان از طریق نمونه‌های بازدم توسعه داده است.

تشخیص سرطان توسط سگ‌ها و هوش مصنوعی

برای استفاده از آن، کاربر فقط باید نمونه‌ بازدم خود را جمع‌آوری کند و آن را برای آزمایشگاه SpotitEarly ارسال کند. سپس در این آزمایشگاه، 18 سگ نژاد بیگل برای تشخیص بوهای خاص مربوط به سرطان آموزش دیده‌اند. سگ‌ها در صورت شناسایی ذرات مرتبط با سرطان، می‌نشینند و سیستم هوش مصنوعی رفتار آنها نسبت به بو را تحلیل می‌کند مادار می‌گوید:

«ما در آزمایشگاه دوربین‌هایی داریم، میکروفون‌هایی که الگوی تنفس سگ‌ها را ضبط می‌کنند، و حسگرهایی که ضربان قلب آنها را اندازه‌گیری می‌کنند. الگوریتم یادگیری ماشین از داده‌های پایه‌ هر سگ آگاه است و این باعث می‌شود دقت کار بیشتر از مشاهده‌ انسانی باشد.»

مقاله آنها که در مجله‌ Scientific Reports (وابسته به Nature) منتشر شده نشان می‌دهد که سگ‌های آموزش‌دیده‌ SpotitEarly می‌توانند سرطان‌های اولیه را با دقت 94 درصد شناسایی کنند. این مطالعه‌ی روی 1400 داوطلب انجام شده و بر چهار نوع رایج سرطان، یعنی پستان، روده بزرگ، پروستات و ریه تمرکز داشته است.

مادار می‌گوید کیت‌های خانگی این آزمایش احتمالاً از سال آینده از طریق شبکه‌ پزشکان در دسترس عموم قرار می‌گیرد. هزینه‌ هر آزمایش حدود 250 دلار است و افزودن آزمایش برای انواع دیگر سرطان هزینه‌ اندکی دارد.

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی جاده مخصوص ، سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) ترکیب Zepzelca® (ساخت شرکت Jazz Pharmaceuticals) و Tecentriq® / Tecentriq Hybreza® (ساخت Genentech) را به عنوان اولین درمان نگهدارنده (maintenance therapy) برای بیماران مبتلا به سرطان ریه سلول کوچک در مرحله پیشرفته (ES-SCLC) تأیید کرد.

سرطان ریه سلول کوچک در مرحله پیشرفته یکی از تهاجمی‌ترین و سریع‌پیشرفت‌ترین انواع سرطان ریه است و تاکنون گزینه‌های درمانی محدودی پس از شیمی‌درمانی و ایمونوتراپی در دسترس بوده است.

سرطان سلول کوچک ریه یکی از انواع سرطان‌های ریه است که نسبت به سرطان‌های دیگر ریه شیوع کمتری دارد. این سرطان در مراحل اولیه بیماری قابل تشخیص نیست و اغلب زمانی که متاستاز کرده، می توان آن را تشخیص داد. قطعا درمان سرطان ریه در مراحل پیشرفته موفقیت و نتیجه قابل قبولی نخواهد داشت.

علائم این بیماری شامل سرفه‌های متداوم که نه تنها بهبود پیدا نمی کنند، بلکه بدتر هم می شوند،تنگی نفس ،درد در ناحیه قفسه سینه ، خس خس سینه به خصوص هنگام صحبت کردن ،خروج خلط‌های خونی از دهان هنگام سرفه کردن ، گرفتگی صدا ، مشکل در بلع ، بی اشتهایی ، کاهش وزن بدون دلیل خاصی ، التهاب صورت یا رگ‌های گردن ، خستگی اگر دو یا چند مورد از علائم فوق را به صورت متداوم دارید، باید هرچه زودتر به پزشک متخصص ریه مراجعه کنید.

ترکیب جدید نخستین استراتژی تأییدشده‌ای است که بقای بدون پیشرفت بیماری و بقای کلی را افزایش می‌دهد.

نتایج کلیدی کارآزمایی فاز ۳ (IMforte Trial):

کاهش ۴۶٪ خطر پیشرفت بیماری یا مرگ در مقایسه با Tecentriq به‌تنهایی

کاهش ۲۷٪ خطر مرگ

میانگین بقای کلی (OS): ۱۳٫۲ ماه در برابر ۱۰٫۶ ماه

میانگین بقای بدون پیشرفت (PFS): ۵٫۴ ماه در برابر ۲٫۱ ماه

به گزارش پایگاه اطلاع زسانی جاده مخصوص محققانی از مراکز علمی بین‌المللی شامل دانشگاه دامغان، دانشگاه کوژو، دانشگاه ملی تایوان و دانشگاه پزشکی ونژو، موفق به ابداع یک نانوکامپوزیت پیشرفته با قابلیت‌های چندگانه شده‌اند که می‌تواند تحول چشمگیری در عرصه تولید داروهای ضدسرطان، آنتی‌اکسیدان و ضدباکتری ایجاد کند. این کاتالیست نانوساختاری که با نام Fe₃O₄@PmPDA@UiO-۶۶-NH₂ شناخته می‌شود، با تلفیق نانوذرات مغناطیسی، پلیمرهای پوششی و چارچوب‌های آلی-فلزی (MOF) طراحی شده و کارایی بالایی (بین ۹۰ تا ۹۶ درصد) در سنتز ترکیبات پیرازولوپیراپیریمیدین در زمان کوتاه از خود نشان داده است.

بررسی‌های زیست‌فناوری حاکی از آن است که این ترکیبات سنتز شده نه تنها موجب مهار رشد سلول‌های سرطانی کبد (HepG۲) می‌شوند، بلکه اثرات تخریبی ناچیزی بر سلول‌های طبیعی دارند. همچنین، این مواد دارای فعالیت آنتی‌اکسیدانی قابل‌توجه (۸۵ تا ۹۸ درصد) و خواص ضدباکتریایی مؤثری در برابر باکتری‌های بیماری‌زایی مانند استافیلوکوک اورئوس و اشرشیاکلی هستند. این دستاورد علمی می‌تواند زمینه‌ساز تولید نسل جدیدی از عوامل درمانی و مواد زیست‌فعال در آینده نزدیک باشد.

در عصر حاضر، یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های جامعه علمی، توسعه روش‌های کارآمد برای تولید مولکول‌های زیست‌فعال با خواص درمانی چندگانه است. از سویی، سرطان به عنوان یکی از عوامل اصلی مرگ‌ومیر در جهان، نیازمند داروهای جدید و کم‌عارضه است. از سوی دیگر، افزایش مقاومت باکتری‌ها در برابر آنتی‌بیوتیک‌های متداول و تأثیر منفی رادیکال‌های آزاد بر سلول‌های بدن، لزوم دستیابی به ترکیباتی با خواص ضدباکتری و آنتی‌اکسیدان را بیش از پیش نمایان ساخته است. در این میان، به کارگیری نانومواد و چارچوب‌های آلی-فلزی به عنوان بسترهای نوین سنتز دارو، افق‌های تازه‌ای را در برابر پژوهشگران گشوده است.

در این راستا، تیم مشترکی از محققان ایرانی، تایوانی و چینی، موفق به طراحی و تولید یک نانوکامپوزیت چندمنظوره شده‌اند که قابلیت ایجاد تحول در حوزه داروسازی را داراست. کاتالیست Fe₃O₄@PmPDA@UiO-۶۶-NH₂ از سه بخش کلیدی شامل نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن (Fe₃O₄)، پلیمر پلی‌متا-فنیلن‌دیآمین و چارچوب آلی-فلزی UiO-۶۶-NH₂ تشکیل شده است.

فرآیند تولید این نانوکاتالیست در چند مرحله دقیق انجام پذیرفته است. ابتدا نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن با استفاده از روش هم‌رسوبی شیمیایی سنتز شدند که به دلیل ویژگی مغناطیسی، امکان جداسازی و بازیابی آسان کاتالیست را پس از واکنش فراهم می‌کنند. در مرحله بعد، چارچوب آلی-فلزی UiO-۶۶-NH₂ با بهره‌گیری از روش هیدروترمال تولید شد. این ساختار به علت پایداری مطلوب، تخلخل بالا و وجود گروه‌های عاملی آمین، محیطی ایده‌آل برای انجام واکنش‌های کاتالیزوری ایجاد می‌کند. در نهایت، با استفاده از پلیمر پلی‌متا-فنیلن‌دیآمین، پوششی یکنواخت تشکیل شد که منجر به توزیع همگن نانوذرات و چارچوب آلی-فلزی در ساختار هیبریدی نهایی گردید.

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی نانوکامپوزیت Fe₃O₄@PmPDA@UiO-۶۶-NH₂ با بهره‌گیری از تکنیک‌های پیشرفته‌ای نظیر پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف‌سنجی مادون قرمز (FTIR)، طیف‌سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDX)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، آنالیز گرماسنجی (TGA) و مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی (VSM) مورد بررسی جامع قرار گرفت. تصاویر FESEM نشان داد که ساختارهای قفسه‌ای MOF به خوبی توسط لایه‌های پلیمری و نانوذرات پوشانده شده و سطح کاتالیزوری یکنواخت و فعالی ایجاد کرده‌اند. داده‌های TGA نیز پایداری حرارتی بالای نانوکامپوزیت را تأیید نمود که عاملی کلیدی در حفظ کارایی کاتالیست تحت شرایط مختلف واکنش است.

از این نانوکامپوزیت در واکنش سنتز سه‌جزئی ترکیبات پیرازولوپیرانوپیریمیدین استفاده شد. این دسته از ترکیبات هتروسیکل به دلیل پتانسیل دارویی بالا، مورد توجه ویژه‌ای قرار دارند. با استفاده از تنها ۰.۰۵ گرم از کاتالیست، واکنش‌ها در بازه زمانی ۱۵ تا ۸۰ دقیقه به پایان رسیدند و بازدهی بالای ۹۰ درصد حاصل شد. علاوه بر بازدهی مطلوب، سادگی فرآیند، امکان جداسازی آسان کاتالیست و قابلیت استفاده مجدد از آن از مزایای برجسته این روش محسوب می‌شوند.

اهمیت این پژوهش تنها به سنتز کارآمد ترکیبات شیمیایی محدود نمی‌شود، بلکه ویژگی‌های زیستی محصولات به‌دست‌آمده نیز بسیار قابل توجه است. آزمایش‌های زیستی نشان داد که این ترکیبات به‌طور قابل‌توجهی بقای سلول‌های سرطانی کبد (HepG۲) را کاهش می‌دهند، در حالی که اثرات مخرب کمی بر سلول‌های فیبروبلاست طبیعی (NIH/۳T۳) دارند. این ویژگی گویای انتخاب‌گری مناسب ترکیبات در هدف‌گیری سلول‌های سرطانی و کاهش عوارض جانبی بر بافت‌های سالم است که معیاری حیاتی در طراحی داروهای ضدسرطان محسوب می‌شود.

علاوه بر خاصیت ضدسرطانی، این ترکیبات از قدرت آنتی‌اکسیدانی بالایی نیز برخوردار بودند. نتایج آزمایش‌ها، میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی را در محدوده ۸۵.۳ تا ۹۸.۳ درصد ثبت کرده‌اند که نشان از توانایی قابل‌توجه این مواد در خنثی‌سازی رادیکال‌های آزاد و کاهش استرس اکسیداتیو دارد. این قابلیت به‌ویژه در پیشگیری از بیماری‌های مزمن و التهابی حائز اهمیت است.

در حوزه مهار باکتری‌ها نیز ترکیبات سنتز شده نتایج امیدبخشی ارائه داده‌اند. آزمایش‌های مهار به روش انتشار دیسک نشان داد که این ترکیبات در برابر استافیلوکوک اورئوس (باکتری گرم مثبت) منطقه ممانعت از رشد به قطر ۱۹ ± ۲.۰ میلی‌متر و در برابر اشرشیاکلی (باکتری گرم منفی) منطقه بازدارندگی به قطر ۱۰ ± ۱.۵ میلی‌متر ایجاد می‌کنند. این یافته‌ها حاکی از اثربخشی مطلوب ترکیبات در مقابله با عفونت‌های باکتریایی است.

پژوهشگران خاطرنشان کرده‌اند که اگرچه این موفقیت در مقیاس آزمایشگاهی حاصل شده، اما مسیر تا تولید صنعتی با چالش‌هایی همراه است. از جمله این چالش‌ها می‌توان به حفظ عملکرد و یکنواختی کاتالیست در مقیاس‌های بزرگتر و نیاز به مطالعات بیشتر در مورد پایداری درازمدت و کارایی در شرایط واقعی اشاره کرد. همچنین، با وجود نتایج مطلوب آزمایش‌های زیستی اولیه، انجام مطالعات تکمیلی بر روی مدل‌های حیوانی و کارآزمایی‌های بالینی برای شناخت دقیق‌تر مکانیسم اثر این ترکیبات ضروری است.

این پژوهش با ترکیب هوشمندانه نانوذرات مغناطیسی، پلیمرهای رسانا و چارچوب‌های آلی-فلزی، مسیر جدیدی را برای سنتز ترکیبات دارویی و توسعه مواد زیست‌فعال چندمنظوره گشوده است. دستاوردی که نه تنها به پیشرفت علوم مواد و شیمی دارویی کمک می‌کند، بلکه می‌تواند در آینده الهام‌بخش طراحی داروها و روش‌های درمانی نوین در حوزه‌های سرطان، عفونت‌های باکتریایی و آسیب‌های اکسیداتیو باشد.