الأستاتين: العنصر النادر الذي قد يغير علاج السرطان

الأستاتين هو أندر العناصر الموجودة على وجه الأرض، ويعد عنصرًا محوريًا في الأبحاث الحديثة لعلاج السرطان. في هذا المقال، نستعرض كيف يمكن أن يحدث الأستاتين ثورة في هذا المجال.

الأستاتين: أندر عنصر على وجه الأرض

الأستاتين هو أندر العناصر الموجودة بشكل طبيعي على الأرض ومن بين العناصر الأقل استكشافًا في الجدول الدوري. طبقًا لاسمها اليوناني الذي يعني “غير مستقر”، فهي موجودة فقط بشكل عابر في الطبيعة. ومع ذلك، فقد وجد العلماء في جامعة تكساس إيه آند إم طريقة لتسخير إمكاناتها. باستخدام حزم السيكلوترون والتقنيات الكيميائية المتقدمة، ابتكروا طريقة لإنتاج وعزل وشحن أستاتين-211 (At-211)، وهو النظير الذي – على الرغم من عدم استقراره وعمر النصف القصير الذي يبلغ 7.2 ساعة – يظهر وعدًا ملحوظًا في علاج السرطان المستهدف.

نظائر “المعتدل” لعلاج السرطان

غالبًا ما يُطلق على At-211 اسم النظير “المثالي” أو “المعتدل” لأنه يمكنه توصيل الكمية المناسبة من الإشعاع لتدمير الخلايا السرطانية مع ترك الأنسجة المحيطة دون أن تصاب بأذى. وقد أظهر هذا النظير إمكانات قوية ضد سرطانات الدم وأورام المبيض وبعض أنواع سرطان الدماغ. في معهد تكساس إيه آند إم سيكلوترون، يقوم العلماء بإنتاج At-211 باستخدام سيكلوترون K150 بدعم من برنامج النظائر التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (DOE). منذ عام 2023، أصبحت شركة Texas A&M واحدة من اثنين فقط من الموردين الوطنيين للأستاتين لعلاج السرطان المستهدف من خلال المركز الوطني لتطوير النظائر (NIDC) وشبكة النظائر الجامعية التابعة لها.

“إن علاج ألفا المستهدف هو علاج سرطاني تحويلي محتمل ذو أهمية كبيرة نظرًا لقدرته على التسبب في قدر كبير من الضرر بالقرب من خلية الورم مع الحفاظ على الأنسجة والأعضاء السليمة المحيطة سليمة،” قال البروفيسور المتميز وأستاذ الكيمياء في جامعة تكساس إيه آند إم، الدكتور شيري جيه ينيلو، مدير معهد السيكلوترون. “نحن واحد من عدد قليل من المراكز الأمريكية القادرة على إنتاج الأستاتين بشكل روتيني بكميات ذات صلة طبيا وتسليمها إلى المرافق القريبة.”

تسخير قوة جسيمات ألفا

عندما يتحلل الأستاتين، فإنه يطلق جسيمات ألفا – مجموعات صغيرة مكونة من بروتونين ونيوترونين – والتي يمكنها إطلاق دفعات قوية وموضعية من الطاقة. تعتبر جسيمات ألفا فعالة للغاية في تدمير الخلايا السرطانية لأنها تنتقل لمسافة قصيرة فقط قبل إطلاق طاقتها، مما يقلل من تلف الأنسجة السليمة. عندما يتم وضع At-211 داخل الأورام أو بالقرب منها، فإن انبعاثات ألفا الخاصة به تخترق عمقًا كافيًا للقضاء على الخلايا السرطانية مع الحفاظ على الأعضاء المحيطة.

ويعني عمر النصف القصير لـ At-211 أيضًا أنه يفقد نشاطه الإشعاعي بسرعة، مما يجعله أقل سمية من المستحضرات الصيدلانية الإشعاعية طويلة العمر. على عكس العديد من النظائر الأخرى، لا ينتج At-211 اضمحلال ألفا الثانوي الضار، مما يضمن استخدام طاقته بكفاءة في العلاج. وقد لفت هذا المزيج من الدقة والسلامة انتباه الباحثين ومطوري الأدوية في جميع أنحاء العالم. ويجري بالفعل اختباره في التجارب السريرية لسرطانات الدم واستكشاف إمكانية استخدامه في علاج مرض الزهايمر.

وقال ينيلو: “يظل توفر Astatine-211 أكبر عقبة أمام تسخير إمكاناته لتحويل مستقبل الطب النووي”. “ولحسن الحظ، فإن التقدم الذي نحرزه هنا في جامعة تكساس إي أند أم سوف يقطع شوطًا طويلاً نحو معالجة ذلك.”

طفرة في إنتاج النظائر ونقلها

كان أحد الإنجازات الرئيسية التي حققتها شركة Texas A&M هو إنشاء نظام آلي لفصل وشحن At-211. تعمل هذه التقنية التي تنتظر الحصول على براءة اختراع على تنقية النظير عن طريق إزالته من هدف البزموت ثم تحميله على عمود الشحن لدمجه في أدوية علاج ألفا المستهدفة. وفقًا لـ Yennello، تسمح تقنية محاصرة عمود الراتنج الجديدة بمعالجة أسرع، مما يتيح شحن كميات أكبر من At-211 بأقل قدر من الاضمحلال وتقليل المخاطر مقارنة بالطرق التقليدية. يعزز هذا التحسن حالة At-211 كعلاج فعال للسرطان من الجيل التالي.

وقد سلمت شركة Texas A&M بالفعل دفعات كبيرة من At-211 إلى المتعاونين، بما في ذلك جامعة ألاباما في برمنغهام ومركز إم دي أندرسون للسرطان، الذي تلقى أكثر من عشرين شحنة. تساعد هذه الشراكات الباحثين على تحسين المستحضرات الصيدلانية الإشعاعية القائمة على At-211 وتعميق فهم سلوكها الكيميائي.

التعاون والتقدم العالمي

ومن المقرر أن يقدم ينيلو والدكتورة فيديريكا بيسانشي، عالمة الكيمياء الإشعاعية السابقة في إم دي أندرسون والتي تعمل الآن في مركز العلوم الصحية بجامعة تكساس في هيوستن، نتائجهما في اجتماع مجتمع أستاتين العالمي لعام 2025 في نيو أورليانز. ستسلط محاضرتهم التي تحمل عنوان “The Texas Two-Step” الضوء على خبرتهم المشتركة في إنتاج وشحن وتطبيق At-211 للاستخدام العلاجي. سيجمع هذا الاجتماع الأول الذي سيعقد في الولايات المتحدة بين الباحثين والمجموعات التجارية المخصصة لتوسيع دور At-211 في علاج السرطان في جميع أنحاء العالم.

شاركت ينيلو مؤخرًا التقدم الذي أحرزته جامعة تكساس إي أند إم في حدث رئيسي آخر – الندوة الدولية السادسة والعشرون لعلوم الصيدلة الإشعاعية، التي عقدت في كوينزلاند – حيث أكدت على الاهتمام الدولي المتزايد بأبحاث At-211.

وقال ينيلو: “على الرغم من أن التجارب السريرية على البشر لا تزال في مراحلها الأولى، إلا أن هناك مبادرات تبحث حاليًا في إمكانات أستاتين-211 في اليابان والعديد من الدول الأوروبية والولايات المتحدة”. “إنني أتطلع إلى مشاركة نجاح Texas A&M في إنتاج وتوريد الأستاتين-211 مع تعلم المزيد عن التقدم العالمي في جهودنا المشتركة لفهم خصائصه الكيميائية بشكل أفضل والتقدم العلاجي المحتمل في علم الأورام.”

يتم دعم هذا البحث الرائد من قبل مكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة من خلال برنامج النظائر التابع لوزارة الطاقة، ومن قبل جامعة تكساس إيه آند إم من خلال الكرسي الساطع في العلوم النووية، ومكتب الأمن النووي لنظام جامعة تكساس إيه آند إم بالشراكة مع مختبر لوس ألاموس الوطني.

المصدر: Health & Medicine News — ScienceDaily

مع استمرار الأبحاث والتطورات في مجال الأستاتين، يبدو أن المستقبل يحمل آمالًا جديدة لعلاج السرطان. تابعونا لمزيد من الأخبار والتحديثات حول هذا الموضوع.