پژوهشگران دانشگاه صنعتی آیندهوون نانوذرات زیست تخریب‌پذیر برای درمان فتودینامیکی ساختند که وارد سلول‌های سرطانی می‌شوند و میتوکندری آن‌ها را هدف قرار داده و «خاموش» می‌کنند. میتوکندری‌ها نیروگاه‌های تامین کننده انرژی سلول‌های سرطانی هستند.
یکی از روش‌های درمان سرطان در حوزه نانوپزشکی شامل تزریق نانوذرات ریز به سلول سرطانی است، نانوذراتی که حامل ترکیبات سمی بوده و تومور را از بین می‌برد. این روش درمانی فوتودینامیکی (PDT) غیرسمی است و نیاز به جراحی تهاجمی ندارد.
تیمی به سرپرستی جان فان هِست از دانشگاه صنعتی آیندهوون با همکاری محققانی از چین و انگلیس نانوذره PDT جدیدی طراحی کرده‌اند که به روش جدیدی به سلول‌های سرطانی حمله می‌کند؛ آن‌ها وارد سلول‌ها می‌شوند و نیروگاه‌های تامین‌کننده انرژی سلول‌های سرطانی یعنی میتوکندری را خاموش می‌کنند. نتایج این تحقیق جدید در Angewandte Chemie منتشر شده است.
شهری را تصور کنید که انرژی برق آن توسط گروهی از نیروگاه‌ها تأمین می‌شود. اگر همه ایستگاه‌ها به دلایل هم‌زمان خاموش شوند، خاموشی در سطح شهر ایجاد می‌شود. شهر به بن بست می‌رسد وممکن است هرج و مرج ایجاد شود، اما مهمتر از همه، این شهر آن گونه که باید یک شهر عمل کند، کار نخواهد کرد.
هر سلول در بدن ما می‌تواند به‌عنوان یک شهر کوچک دیده شود. به جای ساختمان‌ها، یک سلول شامل اندامک‌هایی مانند هسته و ریبوزوم‌ها است. نیروگاه‌های سلول‌ها میتوکندری هستند که سوخت را به‌صورت آدنوزین تری فسفات (ATP) تولید می‌کنند. اگر میتوکندری به‌طور ناگهانی خاموش شود، سلول با مرگ قطعی روبرو می‌شود، خواه یک سلول سالم باشد یا یک سلول سرطانی.
این دقیقاً همان چیزی است که جان فان هِست، مدیر موسسه سیستم‌های مولکولی پیچیده (ICMS) در دانشگاه آیندهوون و تیم تحقیقاتی وی با همکاری محققانی از چین و انگلیس برای مقابله با سرطان از آن استفاده کردند.
PDT یک جایگزین غیرسمی و غیرتهاجمی برای درمان‌های فعلی به‌منظور از بین بردن سلول‌های سرطانی مانند شیمی درمانی، پرتودرمانی و جراحی انتخابی است. برای بیمار، این درمان‌ها می‌توانند عوارض جانبی بی‌شماری داشته باشند که کیفیت زندگی آن‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد، اما خوشبختانه گزینه‌های کم عوارض‌تری در دست تولید است.
در PDT ، نانوذرات حامل ماده حساس به نور (ماده‌ای که در برابر نور واکنش نشان می‌دهد) به بیمار تزریق می‌شود. وقتی نانوذرات در مجاورت سلول‌های سرطانی جمع می‌شوند، با نور لیزر روشن می‌شوند و فرم خاصی از اکسیژن را تولید می‌کنند که برای سلول‌های سرطانی سمی است و در نهایت منجر به مرگ آن‌ها می‌شود.
با طراحی این نانوذرات PDT برای ورود به سلول‌های سرطانی و ایجاد اختلال در میتوکندری به‌عنوان منبع تغذیه سلول‌های سرطانی، عملکرد این سلول‌ها می‌توانند به سرعت پایین بیایند و اثربخشی درمان PDT به شدت افزایش یابد. به عبارت دیگر، این نانوذرات می‌توانند سلول‌های سرطانی را به روشی هدفمند و سریعتر از بین ببرند.