อนุภาคนาโนส่งยา จากนั้นให้ผลตอบกลับแบบเรียลไทม์เมื่อเซลล์เนื้องอกตาย อนุภาคนาโนที่ต่อสู้กับมะเร็งชนิดใหม่ให้ผลลัพธ์และรายงานสถานะ
การรวมกลุ่มทางชีวเคมีเล็กๆ จะนำยาเคมีบำบัดไปไว้ในเนื้องอกและสว่างขึ้นเมื่อเซลล์มะเร็งรอบๆ เริ่มตาย นักวิจัยรายงานสัปดาห์ของวันที่ 28 มีนาคมในProceedings of the National Academy of Sciences “นี่เป็นระบบแรกที่ช่วยให้คุณอ่านได้ว่ายาของคุณใช้ได้ผลหรือไม่” ผู้ร่วมวิจัย Shiladitya Sengupta นักชีววิศวกรรมที่ Brigham and Women’s Hospital ในบอสตันกล่าว
อนุภาคขนาดกว้าง 100 นาโนเมตรแต่ละอนุภาคประกอบด้วยยาและสีย้อมเรืองแสงที่เชื่อมโยงกับสายโมเลกุลที่ขดเป็นเส้น
ก่อนที่อนุภาคจะเข้าสู่เซลล์ สีย้อมจะถูกผูกไว้กับโมเลกุล “ดับ” ที่ป้องกันไม่ให้แสงขึ้น เมื่อฉีดเข้าไปในกระแสเลือดของหนูที่เป็นมะเร็ง อนุภาคนาโนจะสะสมในเซลล์เนื้องอกและปล่อยยาออกมา ซึ่งกระตุ้นโปรตีนที่ฉีกเซลล์มะเร็งออกจากกัน โปรตีนที่แยกเซลล์นี้ไม่เพียงแต่ฆ่าเซลล์เนื้องอก แต่ยังตัดการเชื่อมโยงระหว่างสีย้อมกับสารดับ ทำให้อนุภาคนาโนเรืองแสงได้ภายใต้แสงอินฟราเรด
เทคนิคก่อนหน้านี้สามารถติดตามยาที่เข้าสู่เนื้องอกได้ แต่นั่น “ไม่จำเป็นต้องบอกคุณว่ายานี้ใช้ได้ผลหรือไม่” Ashish Kulkarni ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าว
ทีมวิจัยได้ทดสอบอนุภาคนาโนในหนูที่แต่ละตัวมีเนื้องอกสองประเภท: ชนิดหนึ่งดื้อต่อยาในอนุภาคและอีกชนิดหนึ่งตอบสนองต่อยา เนื้องอกที่ไวต่อยานั้นเรืองแสงได้รุนแรงถึงห้าเท่าของเนื้องอกที่ดื้อยา ผลลัพธ์นั้นรวดเร็ว โดยเนื้องอกจะสว่างขึ้นในแปดถึง 12 ชั่วโมง
การแทนที่ยารักษามะเร็งของอนุภาคด้วยแอนติบอดีที่เรียกการป้องกันเพื่อต่อสู้กับเนื้องอกของร่างกาย ทำให้ทีมวิจัยสามารถทดสอบอนุภาคนาโนในฐานะตัวแทนภูมิคุ้มกันบำบัดได้ ในกรณีนี้ เนื้องอกจะสว่างขึ้นหลังจากผ่านไป 5 วัน ซึ่งสะท้อนถึงช่วงเวลาแล็กเริ่มต้นของการรักษาด้วยภูมิคุ้มกันบำบัดเมื่อเทียบกับเคมีบำบัด
อนุภาคนาโนเหล่านี้เป็นเครื่องพิสูจน์แนวคิด Sengupta กล่าว ขั้นตอนต่อไป ได้แก่ การออกแบบอนุภาคนาโนใหม่โดยใช้วัสดุและสีย้อมที่ผ่านการรับรองทางการแพทย์ ซึ่งจะง่ายต่อการติดตามในร่างกายมนุษย์ด้วยการใช้เครื่อง MRI แต่สารเคมีในการถ่ายภาพดังกล่าวสามารถเป็นพิษได้ ซึ่งอาจก่อให้เกิดปัญหากับการออกแบบอนุภาคนาโนได้ Mansoor Amiji นักนาโนเทคโนโลยีด้านมะเร็งแห่งมหาวิทยาลัยนอร์ทอีสเทิร์นในบอสตันกล่าว ควรล้างสีย้อมออกจากร่างกายโดยเร็วที่สุด ในขณะที่ยาที่จับคู่อาจใช้เวลาหลายสัปดาห์ในการทำงาน แต่การศึกษามุ่งเน้นไปที่การตรวจจับประสิทธิภาพของยาแบบเรียลไทม์นั้นสำคัญมาก และต้องการการศึกษาเพิ่มเติม Amiji กล่าว “มีความต้องการอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเราคิดถึงการปรับเปลี่ยนวิธีการรักษามะเร็งในแบบเฉพาะบุคคล”
ในบรรดาวัคซีนต้านเฮโรอีนที่กำลังทดสอบ วัคซีนหนึ่งตัวที่พัฒนาขึ้นที่สถาบันวิจัย Scripps ในเมืองลาจอลลา รัฐแคลิฟอร์เนียกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันให้โจมตีเฮโรอีนและช่วยกำจัดเฮโรอีนออกจากร่างกายอย่างมีประสิทธิภาพจนทำให้ระดับยาในสัตว์ถึงตายได้ . วัคซีนต้านเฮโรอีนตัวที่สองที่พัฒนาขึ้นที่สถาบันวิจัยกองทัพวอลเตอร์ รีด ในเมืองซิลเวอร์สปริง รัฐแมริแลนด์ดำเนินไปหลังจากปัญหาสองประการที่เชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด : ป้องกันไม่ให้เฮโรอีนไปถึงสมองในขณะที่ป้องกันการติดเชื้อเอชไอวี
ติดยาเสพติด
เมื่อมีคนติดยาเสพติด การต่อสู้เพื่อรักษาความสะอาดไม่สิ้นสุด Volkow กล่าว นั่นเป็นเพราะเฮโรอีนและสารเสพติดอื่นๆ จะเปลี่ยนวงจรความสุขของสมอง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่คงอยู่นานหลังจากที่ผู้ใช้หยุดใช้ยา Volkow ผู้ศึกษาผลกระทบเหล่านี้มานานกว่าสองทศวรรษกล่าวว่าการเสพติดเป็นโรคทางสมองเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและการทำงานที่เกิดขึ้น
ยาเสพย์ติดก่อให้เกิดผลสูงโดยปฏิสัมพันธ์กับเซลล์ที่อยู่ในบริเวณสมองที่ควบคุมการให้รางวัล ซึ่งรวมถึงนิวเคลียส accumbens ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในวงจรความสุข แม้ว่ายาแต่ละประเภทจะทำงานต่างกันเล็กน้อย แต่ยาเสพติดทุกชนิดจะเพิ่มปริมาณโดปามีนเคมีในบริเวณนี้ โดปามีนเป็นสารสื่อประสาทซึ่งส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาท
Opioids ช่วยเพิ่มระดับโดปามีนโดยกระตุ้นโมเลกุลที่เรียกว่าตัวรับมิวซึ่งนั่งอยู่บนพื้นผิวของเซลล์ประสาทบางชนิด โดยปกติ ตัวรับเหล่านี้จะถูกกระตุ้นโดยฮอร์โมนและสารเคมีในสมองที่สร้างขึ้นในร่างกาย เช่น เอ็นดอร์ฟิน เพื่อเสริมสร้างพฤติกรรมที่น่าพึงพอใจ เช่น การกิน การมีเพศสัมพันธ์ หรือการฟังเพลง อย่างไรก็ตาม เฮโรอีนหนึ่งโดสสามารถปลดปล่อยโดปามีนจากอาหารหรือเพลงโปรดได้หลายเท่า
โดปามีนกระตุ้นความรู้สึกสูงจากการใช้ยาเสพติด แต่โมเลกุลอื่นๆ ช่วยให้ผู้คนติดยาเสพติด กลูตาเมต สารสื่อประสาทที่เพิ่มการพูดคุยระหว่างเซลล์ในพื้นที่ที่ควบคุมการเรียนรู้และเพิ่มแรงจูงใจช่วยแกะสลักประสบการณ์ของยาที่อยู่ในระดับสูง ความทรงจำเกี่ยวกับเบื้องบนนั้นยืนยงจนหลายปีต่อมาพวกเขาสามารถถูกปลุกให้ตื่นขึ้นอีกครั้ง การดึงที่ยาวนานนี้เป็นสาเหตุที่มากกว่า 60 เปอร์เซ็นต์ของผู้ที่มีประสบการณ์การติดยาเสพติดกำเริบภายในปีแรกหลังจากที่พวกเขาออกจากการรักษา
