سرطان همچنان یکی از چالش‌های اساسی پزشکی مدرن است که درمان آن به‌دلیل اثرات جانبی روش‌های سنتی مانند شیمی‌درمانی و پرتودرمانی، با محدودیت‌های جدی مواجه است. در سال‌های اخیر، روش‌های تازه‌ای برای درمان سرطان با هدف کاهش عوارض جانبی و افزایش دقت درمانی توسعه یافته‌اند. در این میان، پلاسمای سرد فشار اتمسفری به‌عنوان یکی دیگر از فناوری‌های پیشرفته، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. پلاسمای سرد با استفاده از گونه‌های فعال اکسیژن و نیتروژن، سلول‌های سرطانی را بدون آسیب زدن به بافت‌های سالم هدف قرار می‌دهد. این روش در مقایسه با سایر فنون تازه، مزایای خاص خود را دارد که آن را به گزینه‌ای امیدوارکننده در درمان سرطان تبدیل کرده است.
سازوکار عملکرد پلاسمای سرد در ازبین‌بردن سلول‌های سرطانی
اکسیژن و نیتروژن از عناصر ضروری برای حیات هستند و در بسیاری از واکنش‌های زیستی بدن نقش کلیدی ایفا می‌کنند. گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) و گونه‌های فعال نیتروژن (RNS) ترکیباتی هستند که از این عناصر مشتق شده و در فرآیندهای حیاتی بدن نقش مهمی دارند. این گونه‌های فعال به‌طور طبیعی در بدن تولید می‌شوند و وظایفی مانند تنظیم سیگنال‌های سلولی، دفاع ایمنی در برابر عوامل بیماری‌زا و تعدیل فرآیندهای متابولیکی را برعهده دارند. میتوکندری، که به‌عنوان نیروگاه سلولی شناخته می‌شود، یکی از مهم‌ترین منابع تولید گونه‌های فعال اکسیژن در بدن است. همچنین، سیستم ایمنی بدن هنگام مقابله با میکروب‌ها، از این ترکیبات برای ازبین‌بردن سلول‌های مهاجم استفاده می‌کند. علاوه‌براین، برخی موادغذایی مانند میوه‌ها و سبزیجات حاوی پیش‌سازهای این ترکیبات بوده و در متابولیسم سلولی تاثیرگذار هستند.
بااین‌حال، تعادل این ترکیبات در بدن از اهمیت بالایی برخوردار است. مقدار متناسب گونه‌های فعال، برای عملکرد طبیعی سلول‌ها ضروری است اما افزایش بیش‌ازحد آن‌ها باعث استرس اکسیداتیو می‌شود که می‌تواند به آسیبDNA، پیری زودرس و ایجاد بیماری‌هایی مانند سرطان و بیماری‌های عصبی منجر شود؛ به همین دلیل، بدن مکانیزم‌هایی برای تنظیم این ترکیبات دارد؛ آنتی‌اکسیدان‌های درون‌زاد مانند گلوتاتیون و آنزیم‌هایی مانند سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز، به‌طور مداوم میزان گونه‌های فعال را کنترل می‌کنند. علاوه‌بر این، مصرف غذاهای سرشار از آنتی‌اکسیدان مانند ویتامین C، ویتامین E و پلی‌فنول‌ها به کاهش استرس اکسیداتیو کمک می‌کند.
در این میان، پلاسمای سرد از طریق تولید گونه‌های فعال اکسیژن و نیتروژن، همین مسیرهای زیستی را در محیط کنترل‌شده تحریک می‌کند. اما برخلاف افزایش بی‌رویه گونه‌های فعال در بدن که ممکن است آسیب‌زا باشند، در فناوری پلاسمای سرد این ترکیبات به‌صورت هدفمند و در دوزهای تنظیم‌شده تولید می‌شوند.
مطالعات نشان داده‌اند که پلاسمای سرد می‌تواند با افزایش گونه‌های فعال در محیط تومور، مسیرهای زیستی خاصی را در سلول‌های سرطانی فعال کند که منجر به آپوپتوز (مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلولی)، توقف چرخه سلولی و افزایش استرس اکسیداتیو در سلول‌های سرطانی شود. نکته مهم این است که سلول‌های سالم، به‌دلیل داشتن سازوکارهای دفاعی قوی‌تر، در برابر این اثرات مقاوم‌تر هستند. این ویژگی، پلاسمای سرد را به یک روش درمانی ایمن و موثر برای مقابله با سرطان تبدیل کرده است. سازوکار کامل تاثیر پلاسما در حذف سلول‌های سرطانی هنوز به‌صورت قطعی مشخص نشده اما فرضیات زیر به‌عنوان برخی از مهم‌ترین سازوکارهای این عملکرد انتخابی مطرح می‌شوند:
استرس اکسیداتیو و القای آپوپتوز
گونه‌های فعال اکسیژن و نیتروژن تولیدشده ازطریق پلاسما، با نفوذ به داخل سلول‌های سرطانی باعث تخریب غشای سلولی، اختلال در عملکرد میتوکندری و درنهایت فعال‌سازی مسیرهای آپوپتوز می‌شوند. این در حالی است که سلول‌های سالم به دلیل داشتن سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی قوی‌تر، کمتر تحت‌تاثیر این فرآیند قرار می‌گیرند.
توقف چرخه سلولی
پلاسمای سرد باعث توقف تقسیم سلولی در مراحل مختلف چرخه سلولی می‌شود. این فرآیند مانع از تکثیر غیرقابل‌کنترل سلول‌های سرطانی شده و در نتیجه باعث کاهش رشد تومورها می‌شود.
افزایش ایمنی‌پذیری سلول‌های سرطانی
یکی از ویژگی‌های سلول‌های سرطانی، توانایی آن‌ها در فرار از سیستم ایمنی بدن است. تحقیقات نشان داده که پلاسمای سرد می‌تواند سلول‌های سرطانی را ایمونوجنیک‌تر کند، یعنی پاسخ ایمنی بدن را نسبت‌به آن‌ها افزایش دهد.
اثر بر رگ‌زایی تومورها
رشد و بقای تومورها وابسته به تشکیل رگ‌های خونی جدید یا آنژیوژنز است. پلاسمای سرد می‌تواند از طریق تخریب سلول‌های اندوتلیال و کاهش تولید فاکتورهای آنژیوژنیک، این فرآیند را مختل کند.
همان‌طور که مشاهده می‌شود، پلاسمای سرد دارای پتانسیل بالایی در کاهش عوارض جانبی، افزایش اثربخشی و کاهش آسیب به سلول‌های سالم است.
کاربردهای بالینی و مطالعات پیش‌بالینی
تحقیقات پیش‌بالینی روی انواع مختلف سرطان‌ها نشان داده است که پلاسمای سرد می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی رشد سلول‌های سرطانی را مهار کند. در مطالعات آزمایشگاهی، ملانوم، سرطان پستان، سرطان ریه، سرطان مغز (گلیوبلاستوما)، سرطان پانکراس و سرطان دهانه رحم ازجمله سرطان‌هایی هستند که به درمان با پلاسمای سرد پاسخ مثبت داده‌اند.
در این مطالعات، در معرض قرارگرفتن سلول‌های سرطانی با پلاسمای سرد، منجر به ایجاد استرس اکسیداتیو، اختلال در سیگنال‌های رشد و درنهایت القای مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلولی (آپوپتوز) شده است. همچنین، برخی پژوهش‌ها نشان داده‌اند که ترکیب پلاسمای سرد با داروهای شیمی‌درمانی می‌تواند اثرگذاری این داروها را افزایش داده و به کاهش دوز موردنیاز و کاهش عوارض جانبی آن‌ها کمک کند؛ برای‌مثال، ترکیب پلاسمای سرد با داروی دوکسوروبیسین در سرطان پستان منجر به کاهش رشد تومور و افزایش نرخ آپوپتوز می‌شود.
تحقیقات در زمینه استفاده از پلاسمای سرد برای درمان سرطان هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارد اما در سال‌های اخیر، مطالعات بالینی متعددی در کشورهای مختلف انجام شده و درمان سرطان‌های پوستی، پستان و دهانه رحم با پلاسمای سرد نتایج امیدوارکننده‌ای نشان داده است. درحال‌حاضر، تعداد آزمایش‌های بالینی انجام‌شده محدود است اما نتایج این پژوهش‌ها امیدبخش بوده و نشان داده است که این فناوری می‌تواند به‌عنوان یک روش مکمل یا جایگزین در درمان برخی از انواع سرطان موثر باشد.
در ایالات متحده آمریکا، سازمان غذا و داروی این کشور (FDA) در سال ۲۰۱۹ مجوز آزمایش‌های بالینی را برای استفاده از پلاسمای سرد در درمان سرطان صادر کرد. یکی از مهم‌ترین پروژه‌های بالینی در این زمینه مربوط به استفاده از دستگاه اسکالپل پلاسماست که برای ازبین‌بردن تومورهای سرطانی مورد آزمایش قرار گرفته است.
آلمان یکی از پیشگامان تحقیقات در این زمینه بوده و دانشگاه‌های این کشور، به‌ویژه دانشگاه گریفسوالد، نقش فعالی در توسعه فناوری پلاسمای سرد برای کاربردهای پزشکی ایفا کرده‌اند. موسسه پلاسماپزشکی لایبنیتس در آلمان یکی از مراکز پیشرو در زمینه تحقیق و توسعه فناوری پلاسمای سرد برای کاربردهای پزشکی، ازجمله درمان سرطان است. مطالعات بالینی در آلمان روی سرطان‌های پستان، سر و گردن، پوست و دهانه رحم متمرکز بوده و نتایج اولیه نشان داده‌اند که درمان با پلاسمای سرد می‌تواند باعث کاهش اندازه تومور و بهبود پاسخ ایمنی بدن به سرطان شود. انگلستان، چین و ژاپن نیز از کشورهای پیشرو در این زمینه هستند.
در ایران نیز از حدود سال ۱۳۹۵ پژوهش‌هایی درزمینه پلاسمای پزشکی آغاز شده است. برخی دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی کشور، ازجمله دانشگاه‌های شهیدبهشتی، امیرکبیر، مازندران، سازمان انرژی اتمی و…، مطالعاتی را درخصوص اثرات پلاسمای سرد بر سلول‌های سرطانی انجام داده‌اند. این مطالعات عمدتا در فازهای آزمایشگاهی و حیوانی بوده و اخیرا پیشرفت‌های چشمگیری برای توسعه تجهیزات بومی مبتنی دهانه رحم و سرطان پستان درحال اجراست.
پلاسمای سرد به‌عنوان یک روش نوین و امیدوارکننده در درمان سرطان، توانسته است در سال‌های اخیر توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کند. مکانیسم‌های پیشرفته آن در تخریب سلول‌های سرطانی، کاهش عوارض جانبی و افزایش اثربخشی درمان، این فناوری را به یکی از حوزه‌های مهم در پزشکی مدرن تبدیل کرده است؛ البته باتوجه به زمان‌بر بودن تحقیقات بالینی برای تایید یک روش درمانی، باید اشاره کرد با وجود پیشرفت‌های قابل‌توجه در تحقیقات پیش‌بالینی و آغاز برخی از مطالعات بالینی، هنوز نیاز به انجام آزمایش‌های گسترده‌تر، استانداردسازی روش‌های درمانی و ارزیابی بلندمدت ایمنی و کارایی پلاسمای سرد در درمان سرطان وجود دارد. درصورتی‌که این فناوری در آزمایش‌های بالینی گسترده‌تر موفق ظاهر شود، می‌توان انتظار داشت پلاسمای سرد در آینده نزدیک به‌عنوان یک روش درمانی جایگزین یا مکمل در کنار سایر روش‌های درمان سرطان مورد استفاده قرار گیرد.
چالش‌ها و مسیرهای آینده
با وجود ظرفیت بالای پلاسمای سرد در درمان سرطان، هنوز برخی چالش‌های علمی و عملی در مسیر تجاری‌سازی این فناوری وجود دارد که عبارت‌اند از:
بهینه‌سازی دوز و زمان درمان: تعیین دقیق میزان دوز پلاسمای سرد و مدت زمان اعمال آن برای درمان انواع سرطان‌ها همچنان نیازمند تحقیقات گسترده است.
سازوکارهای دقیق سلولی و مولکولی: باوجود مطالعات موجود، هنوز بسیاری از سازوکارهای دقیق تاثیر پلاسمای سرد بر مسیرهای زیستی سلول‌های سرطانی ناشناخته هستند.
طراحی دستگاه‌های پزشکی استاندارد: یکی از موانع ورود این فناوری به درمان‌های بالینی، نیاز به توسعه دستگاه‌های پلاسمای سرد با قابلیت استفاده آسان، ایمن و موثر در محیط‌های درمانی است. هرچند تاکنون عوارض جانبی خاصی از پلاسمای سرد گزارش نشده است، بررسی‌های جامع‌تر برای اطمینان از ایمنی کامل این روش ضروری است.
دیدگاهتان را بنویسید