شارك
الرئيسية
2 دقائق 
تمكن علماء من جامعة كيوتو اليابانية لعلوم المواد الخلوية المتكاملة من قتل الخلايا السرطانية في غضون ثلاث أيام بتركيز الأشعة السينية على أنسجة الورم التي تحتوي على جزيئات نانوية حاملة لليود؛ إذ أطلق اليود الإلكترونات التي تكسر الحمض النووي للورم؛ مما أدى إلى موت الخلايا، ةنُشرت النتائج في دورية «ساينتيفيك ريبورتس».
إن تعريض المعدن للضوء يؤدي إلى إطلاق الإلكترونات؛ وهي ظاهرة تسمى «التأثير الكهروضوئي»، وقد أدى تفسير ألبرت أينشتاين لهذه الظاهرة في عام 1905 إلى ولادة فيزياء الكم، ويقدم البحث الجديد دليلاً يشير إلى أنه من الممكن إعادة إنتاج هذا التأثير داخل الخلايا السرطانية.
من المشاكل طويلة الأمد في العلاج الإشعاعي للسرطان هي أنه غير فعال في مركز الأورام؛ حيث تكون مستويات الأكسجين منخفضةً بسبب عدم وجود الأوعية الدموية العميقة، ويحتاج تشعيع الأشعة السينية إلى الأكسجين لتوليد الأكسجين التفاعلي المدمر للحمض النووي للخلايا السرطانية عندما تصطدم الأشعة بالجزيئات داخل الخلية.
كان الباحثون يحاولون التغلب على هذه المشكلة من خلال إيجاد طرق أكثر مباشرةً لإتلاف الحمض النووي للسرطان، وفي بحثٍ سابق، أظهروا أن الجسيمات النانوية المحملة بـ«الجادولينيوم» يمكن أن تقتل الخلايا السرطانية عند تعريضها للإشعاع بمقدار 50.25 كيلو إلكترون فولت من الأشعة السينية الناتجة عن «السنكروترون»؛ وهو عبارة عن نوع خاص من مسرعات الجسيمات التي يطبق فيها كل من الحقل المغناطيسي والحقل الكهربائي، بشكل متزامن مع حزمة الجسيمات المنتقلة.
في الدراسة الحالية، قام الباحثون بتصميم جسيمات نانوية عضوية مسامية حاملة لليود، فاليود أرخص من الجادولينيوم، ويطلق الإلكترونات عند مستويات طاقة أقل.
قام الباحثون بتفريق جسيماتهم النانوية من خلال الأجسام الشبه الكروية الورمية؛ وهي أنسجة ثلاثية الأبعاد تحتوي على خلايا سرطانية متعددة. أدى تشعيع الأجسام الشبه الكروية للإشعاع لمدة 30 دقيقة باستخدام 33.2 كيلو فولت من الأشعة السينية إلى تدميرها الكامل في غضون ثلاثة أيام، ومن خلال تغيير مستويات الطاقة بشكلٍ منهجي؛ تمكنوا من إثبات أن التأثير الأمثل لتدمير الورم يحدث باستخدام الأشعة السينية بقوّة 33.2 كيلو فولت.
وأظهرت تحليلات أخرى أن الجسيمات النانوية تمتصها الخلايا السرطانية، متوضعة خارج نواتها مباشرة، ودفع تسليط كمية مناسبة من طاقة الأشعة السينية على الأنسجة إلى اليود لإطلاق الإلكترونات؛ مما تسبب بعد ذلك في حدوث انكساراتٍ مزدوجة في الحمض النووي، وأدى إلى موت الخلايا.
تمثل هذه الدراسة مثالاً مهماً لاستخدام ظاهرة فيزياء الكم داخل خلية سرطانية؛ إذ يبدو أن سحابةً من الإلكترونات منخفضة الطاقة تتولد بالقرب من الحمض النووي، تتسبب في حدوث فواصلَ مزدوجة في الخيوط يصعب إصلاحها؛ مما يؤدي في النهاية إلى موت الخلية.
يريد الفريق بعد ذلك فهم كيفية إطلاق الإلكترونات من ذرات اليود عندما تتعرض للأشعة السينية، كما أنهم يعملون على وضع اليود على الحمض النووي بدلاً من قربه لزيادة الفعالية، واختبار الجسيمات النانوية على نماذج الفئران المصابة بالسرطان.