سلامت نیوز: متخصصان گروه نانوبیوتکنولوژی دانشگاه تهران موفق به تولید نانوحسگری شدند که وجود سرطان را پیش از شکل گیری تومور و پیش از بروز هرگونه علایمی تشخیص می دهد.

مهدی دادمهر که این پژوهش را در قالب پایان نامه دکترای نانوبیوتکنولوژی در دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران انجام داده است، با بیان این مطلب در گفت وگو با خراسان افزود: این نانوحسگر از طریق شناسایی تغییرات ژنی (متیلاسیون)، ابتلا به سرطان را تشخیص می دهد و برای نخستین بار در جهان است که شناسایی این تغییرات ژنی به عنوان معیاری برای تشخیص سرطان به کار گرفته می شود. وی تصریح کرد: نانوحسگر ابداعی به روشی سریع، ساده و ارزان، تشخیص سرطان را در مراحل اولیه امکان پذیر می کند. به عبارت دیگر حتی پیش از این که تومور شروع به شکل گیری کند، با استفاده از این نانوحسگر می توان سلول های سرطانی را تشخیص داد.

امکان شناسایی افراد در معرض خطر ابتلا به سرطان
وی هدف از ساخت این نانوحسگر را تشخیص سرطان پیش از بروز علایم اعلام کرد و گفت: حتی اگر فرد صرفا در معرض خطر ابتلا به سرطان نیز باشد، با استفاده از این نانوحسگر می توان آن را تشخیص داد. دادمهر ادامه داد: عوامل مختلفی در بروز سرطان دخیل است که می توان در این زمینه به التهابات اشاره کرد که محیط را برای ایجاد جهش های ژنی مساعد می کند اما مهم ترین عامل ابتلا به سرطان، تغییرات متیلاسیون است که در رشته های DNA رخ می دهد و می توان این تغییرات را حداقل یک سال زودتر از تشکیل تومور شناسایی کرد. وی خاطرنشان کرد: در حال حاضر، چالش اصلی، زمان تشخیص سرطان است؛ زیرا اگر بتوان این بیماری را در مراحل اولیه تشخیص داد، درمان آن بسیار سریع تر و در عین حال راحت تر خواهد بود، ضمن این که هزینه آن هم بسیار کمتر و در نهایت کارآیی درمان هم بالاتر خواهد بود. این در حالی است که اگر تومور تشکیل شود، بیماری هم شروع و کار درمان بسیار مشکل می شود و در عمل نمی توان کار زیادی برای بیمار انجام داد. این دکترای نانوبیوتکنولوژی ادامه داد: از آن جا که منشاء تمام سرطان ها تغییرات ژنی است، ما در پی این بودیم که با بررسی این تغییرات، سرطان را در مراحل اولیه تشخیص دهیم. یکی از تغییراتی که باعث سرطان می شود، تغییرات متیلاسیون است. این تغییرات در یک سری از ژن های خاص اتفاق می افتد و باعث می شود ژنی که تا به حال جلوی ایجاد تشکیل تومور و سرطان را می گرفته است، غیرفعال شود و با غیرفعال شدن این ژن خاص، مقدمات تشکیل تومور و در نهایت ابتلا به سرطان فراهم می شود. این تغییرات متیلاسیون هم در سیر مرگ طبیعی سلول ها رخ می دهد. هنگامی که سلول ها می میرند DNA و مواد ژنتیکی آن ها آزاد می شود. حال اگر یک روش تشخیصی داشته باشیم که مقدار DNA سلول را در خون اندازه گیری کند، می توان به این مهم پی برد که آیا DNA دچار تغییر شده است یا خیر که در اصطلاح به آن «متیله» می گویند؛ بنابراین با تشخیص «متیله» و تشخیص تغییرات ژن می توان تشخیص داد که آیا فرد در معرض خطر ابتلا به سرطان قرار دارد و یا به سرطان مبتلا شده است یا خیر.

تغییرات متیلاسیون چیست
وی درباره تغییرات متیلاسیون گفت: یک سری گروه های متیل هستند که از یک کربن و ۳ هیدروژن تشکیل شده اند. این گروه ها به یک سری از نوکلوئیدهای DNA اضافه می شود. DNA هم از ۴نوع باز تشکیل شده که یکی از این بازها، سیتوزین است. هنگامی که گروه های متیل به سیتوزین اضافه می شود، موجب خاموش شدن آن ژن می شود. به عبارت دیگر هنگامی که یک قسمتی از یک ژن با بازهای سیتوزین متیله می شود دیگر آن ژن بیان نمی شود. ممکن است این ژن، یک ژن مفید باشد که باعث سرکوب سرطان و سرکوب تومور می شود. حال اگر این ژن بیان نشود، زمینه برای ایجاد تومور و ابتلا به سرطان در فرد فراهم می شود. بنابراین اگر بتوان تشخیص داد که این گروه های متیل به قسمتی از یک ژن اضافه شده و در نهایت تغییراتی ایجاد کرده اند، می توان تشخیص داد که این فرد در معرض ابتلا به سرطان قرار دارد و یا در مراحل اولیه ابتلاست. دادمهر افزود: بعضی از سرطان ها دارای ژن های مشترک هستند و اگر بتوان تشخیص داد که آیا ژن این فرد متیله شده است می توان احتمال ابتلا به چند نوع سرطان را در نظر گرفت. بنابراین می توان این نانوحسگر را طوری طراحی کرد که با ژن های مختلف سرطان های گوناگون مرتبط شود. به عنوان نمونه می توان یک ژن را شناسایی کرد که متیله شده و در ایجاد سرطان کولون، سرطان سینه و سرطان پروستات دخیل است، به این ترتیب می توان از روی تغییرات آن ژن تشخیص داد که فرد بیشتر در معرض ابتلا به کدام سرطان قرار دارد. دادمهر گفت: این نانوحسگر با استفاده از نانوذرات اکسید فلزی مانند اکسیدآهن ساخته می شود. این نانوذرات فلزی، قسمت اصلی نانوحسگر است که اطراف آن با یک لایه 1.2نانومتری از طلا پوشش داده می شود. پوشش طلا باعث می شود که DNA به عنوان پروب یا کاوشگر مورد استفاده قرار گیرد. هسته اصلی نانوحسگر که خاصیت مغناطیسی دارد، می تواند پس از شناسایی ژن های متیله شده در پلاسمای خون، آن ها را توسط میدان مغناطیسی خود جداسازی کند و سپس با نشانگر فلور سنتی می توان تشخیص داد که آیا DNA متصل شده به نانوحسگر متیله شده است یا نه. وی گفت: هم اکنون این نانوحسگر مراحل بهینه سازی را طی می کند و تلاش می کنیم پس از ثبت اختراع و پتنت آن، این نانوحسگر را به صورت کیت طراحی کنیم تا قابل استفاده کاربردی باشد. دادمهر گفت: نتایج این مطالعه که با همکاری دکترمرتضی حسینی عضو هیئت علمی دانشگاه تهران و دکترسامان حسین خانی عضو هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرس انجام شده، در مجله Biosensors&Bioelectronics که معتبرترین ژورنال دنیا در حوزه بیوحسگرهاست در سال ۲۰۱۴ منتشر شده است.