Ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտի՝ քաղցկեղին նվիրված նախագիծը Հայաստան է բերել գիտնականների ամբողջ աշխարհից

Մագնիսական նանոմասնիկներ

Մագնիսական նանոմասնիկները շատ փոքր մագնիսներ են, որպես կանոն,  երկաթի տարբեր օքսիդներ, որոնք մեկ այլ մագնիսի (մագնիսական դաշտի) օգնությամբ կարելի է տեղաշարժել մարդու օրգանիզմում կամ ֆիքսել մեկ տեղում, եւ դա հնարավորություն է տալիս դրանք օգտագործել, օրինակ՝ քաղցկեղային բջիջների վիզուալացման եւ  այդ բջիջների վրա ոիրախային ներգործության համար: «Դրանք կարելի է պատրաստել հատուկ թաղանթով, ինչ-որ տեսակի շաքարաթթուներով, եւ տարբեր բջիջներ դրանք կընկալեն որպես սնունդ։ Դրանք ներթափանցում են բջիջ, եւ բջիջը դառնում է տեղանշված, կարելի է նաեւ անել այնպես, որ վատ բջիջները ուտեն նանոմասնիկները, իսկ լավերը անցնեն կողքով»։ Այսպես է պատկերավոր նկարագրում բժշկության մեջ մագնիսական նանոմասնիկների հնարավոր կիրառումը Ուրալի դաշնային համալսարանի գիտության գծով պրոռեկտորի տեղակալ, պրոֆեսոր Ալեքսեյ Իվանովը Հայաստանի Գիտությունների ակադեմիայում անցկացվող APRICOT 2023 միջազգային գիտաժողովի շրջանակներում:

Նանոմասնիկները վաղուց են հայտնի, մասնավորապես, դրանք գունավոր ներկերի պիգմենտներն, են կամ կատալիզատորներ, որոնք օգտագործվում են կատալիտիկ ռեակցիաներում, ասում է Նոտր Դամի համալսարանի (Ինդիանա, ԱՄՆ) քիմիական ինժեներիայի պրոֆեսոր Ալեքսանդր Մուկասյանը: «Ո՞րն է այսօրվա նորույթը, եւ ինչո՞ւ է այսօր հեղափոխական թռիչք տեղի ունենում։ Ի հայտ են եկել նոր քիմիական մեթոդներ, որոնք հնարավորություն են տվել հայտնաբերել մասնիկների մինչ այժմ անհայտ հատկությունները, երբ դրանք հասնում են նանոչափերի: Նանոն այն չափն է, որից ներքեւ հայտնվում են նոր հատկություններ, որոնք չեն հայտնաբերվում այս նյութերի մեծ չափերի ժամանակ։ Հենց այդ  նոր հատկությունները այժմ գրավում են ամբողջ գիտական աշխարհին։ Մասնավորապես, բժշկության մեջ դա դեղի առաքումն է ցանկացած վայր կամ կետային տաքացումը»,-ասում է նա։

Տեխասի համալսարանի պրոֆեսոր Կարեն Մարտիրոսյանը բացատրում է, որ նանոմասնիկները 10^-9 մետր չափի մասնիկներ են, որոնք ունեն զարգացած մակերես, դրանք կարող են կցվել պեպտիդներին եւ այդ մասնիկները հասցնել անմիջապես քաղցկեղի բջիջներ. սա կոչվում է թիրախային թերապիա։ Եթե քաղցկեղային ուռուցքը մեծ է, հեշտ է կտրել այն, ինչպես եւ դա արվում է, բայց եթե մենք խոսում ենք մետաստազների, այդ մետաստազները սնուցող փոքր արյան անոթների մասին, ապա անհրաժեշտ է ոչնչացնել մետաստազները եւ արգելափակել արյան հասանելիությունը:

Նրա խոսքով՝ մագնիսական նանոմասնիկները ինքնուրույն հասնում են դեպի քաղցկեղային բջիջներ, եւ էլեկտրամագնիսական ճառագայթմամբ բարձրաձվում է դրանց ջերմաստիճանը, տեղի է ունենում հիպերթերմիա, եւ քաղցկեղային բջիջները մահանում են:

Մագնիսական հիպերթերմիա

Հայաստանում մագնիսական նանոմասնիկները յուրահատուկ տեխնոլոգիայով ստացվում են ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտում, եւ հետազոտվում են դրանց հատկությունները եւ քաղցկեղի բուժման հնարավորությունները: Ինչպես ասում է ինստիտուտի տնօրեն Արամ Պապոյանը, կիրառվում է մագնիսական հիպերթերմիայի մեթոդը, որը թույլ է տալիս առանց շրջակա առողջ բջիջներին վնասելու նպատակային ոչնչացնել քաղցկեղային բջիջները:

«Հիպերթերմիայի մեթոդի էությունն այն է, որ մագնիսական նանոմասնիկներ պարունակող որոշակի միացություններ են հասցվում խնդրահարույց հատված, եւ տեղի է ունենում ինքնակարգավորվող տաքացում։ Այսինքն՝ փոփոխական մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ դրանք տաքանում են եւ տաքացնում շրջակա հյուսվածքները եւ այդպիսով ոչնչացնում քաղցկեղի բջիջները։ Բայց շրջակա առողջ հյուսվածքները չպետք է վնասվեն։ Լուծվում է նաեւ կենսահամատեղելիության հարցը, քանի որ մետաղները կարող են թունավոր լինել մարդու համար»,-պարզաբանում է Արամ Պապոյանը։

Մագնիսական տերանոստիկներ

Նախագծերից մեկը, որի վրա աշխատում է Կարեն Մարտիրոսյանը, տերանոստիկների ստեղծումն է՝ մասնիկների, որոնք թույլ են տալիս կատարել ինչպես ուռուցքի ախտորոշում, այնպես էլ թերապիա։ «Այսինքն, տերանոստիկների կիրառմամբ վիզուալացման տեխնոլոգիաների օգնությամբ հնարավոր է ցույց տալ, թե որտեղ է քաղցկեղը, ապա ճառագայթման միջոցով ոչնչացնել այն»,-ասում է նա։

Գիտնականի խոսքով՝ տերանոստիկները վաղուց օգտագործվում են ռադիոլոգիայում։ Մասնավորապես, ռադիոակտիվ յոդն օգտագործվում է ինչպես քաղցկեղային մետաստազների հայտնաբերման, այնպես էլ վահանաձեւ գեղձի քաղցկեղի բուժման համար։ «Իմ տեխնոլոգիաներից մեկն արդեն օգտագործվում է կլինիկայում՝ բրախիթերապիայի ժամանակ, երբ ՄՌՏ հսկողության տակ ռադիոակտիվ նյութի փոքր հատիկներ են ներարկվում ճիշտ տեղում, եւ ճառագայթման փոքր չափաբաժիններով թիրախավորված ոչնչացվում են քաղցկեղային բջիջները, եւ մարդը ռադիոակտիվ չի լինում»,-ասաց նա։

Որքա՞ն շուտ մագնիսական նանոմասնիկները կօգտագործվեն բժշկության մեջ

Ինչպես ասում է Արամ Պապոյանը, հետազոտությունները գտնվում են կենսաբանական նյութերի վրա փորձարկման մոդելավորման փուլում, in vivo փորձարկումներ դեռ չեն իրականացվել: «Կենսաբժշկության մեջ կան որոշակի առանձնահատկություններ. ցանկացած մշակում ներդրվում է համապարփակ փորձարկումներից հետո։ Ու ես պարզապես չեմ կարող ժամկետներ նշել»,-ասում է նա։

Ըստ Ալեքսեյ Իվանովի, ով զբաղվում է նանոմասնիկների մեծ անսամբլների հատկությունների մաթեմատիկական մոդելավորմամբ, «եթե մենք ուզում ենք ինչ-որ նպատակով ինչ-որ բան գործարկել մարդու օրգանիզմում, ապա մենք չենք կարող պարզապես դա փորձարկել մարդու վրա»։ «Նախ մենք պետք է կանխատեսենք։ Դրանք մագնիսներ են, դրանք կարող են իրար կպնել բջջի ներսում,  պետք է հասկանաք՝ լա՞վ է դա, թե՝ ոչ։ Եվ մենք Եկատերինբուրգում զբաղվում ենք դրանց հատկությունների մաթեմատիկական կանխատեսմամբ տարբեր պայմաններում՝ ցիտոպլազմայում, արյան մեջ: Այս ուսւմնասիրությունները գիտության  առաջնագծում են, եւ դեռ վախենալու է ուղիղ ասել՝ եկեք փորձենք դա մարդկանց վրա։ Բայց պետք է հասնել դրան»,-ասում է նա։

«Ես անգամ զեկուցողներից մեկին հարց տվեցի, թե որքան ժամանակ կպահանջվի ներդրման համար, եւ նա տատանվեց։ Նույնիսկ այն դեպքում,  երբ նոր նյութերը մարդու ներսում չեն օգտագործվում, դա շատ երկար գործընթաց է: Օրինակ՝ կերամիկական շարժիչների մասին, որոնք հովացման համակարգեր չեն պահանջում, սկսել են խոսել դեռ 1980-ականներին, բայց ենթադրյալ ինդուստրիալ ներդրման տարին 2040-նն է, այսինքն՝ 60 տարի կանցնի բացահայտման եւ ներդրման միջեւ»,-ասում է Ալեքսանդր Մուկասյանը։  

«Նանոբժշկությունն ապագայի հարց է։ Դա հենց վաղը չէ: Թեեւ ինչ-որ տեխնոլոգիաներ արդեն կիրառվում են, սակայն դեռեւս հնարավոր չէ հստակ ասել, թե երբ այն ամբողջությամբ իրականություն կդառնա։ Բայց առաջընթաց կա»,-ասում է Կարեն Մարտիրոսյանը։

MaNaCa նախագիծ

MaNaCa (Magnetic nanoparticles for cancer treatment) նախագիծը ԵՄ «Հորիզոն 2020» ծրագրի շրջանակներում ֆինանսավորվող նախագիծ է, որն իրականացնում է ՀՀ ԳԱԱ Ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտը՝ Գերմանիայի Դուիսբուրգ-Էսսեն համալսարանի (UDE) եւ Սալոնիկի Արիստոտելի համալսարանի հետ համագործակցությամբ: Սա եռամյա նախագիծ է, որը կավարտվի մարտին, ֆինանսավորման ընդհանուր գումարը կազմում է մտ 700 000 եվրո։

«Հայաստանի հեռանկարները արդի ուռուցքաբանության տերանոստիկայում. APRICOT 2023» միջազգային գիտաժողով

Հայաստանում ընթացող «Հայաստանի հեռանկարները արդի ուռուցքաբանության տերանոստիկայում. APRICOT 2023» միջազգային գիտաժողովը MaNaCa նախագծի յուրօրինակ հաշվետու միջոցառում է, թեեւ դրան մասնակցում են նաեւ գիտնականներ, որոնք անմիջականորեն չեն ներգրավված նախագծում: Ինչպես պարզաբանում է գիտաժողովի կազմակերպիչ, ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտի պինդ մարմնի լաբորատորիայի վարիչ Արամ Մանուկյանը, նանոմասնիկների թեմայի նկատմամբ հետաքրքրությունն այժմ շատ մեծ է, եւ Հայաստանում անցկացվող գիտաժողովի նկատմամբ հետաքրքրությունը նույնպես այնքան մեծ է եղել, որ ստիպված է եղել մեկ տասնյակ զեկույց մերժել:

Գիտաժողովի մասնակիցների աշխարհագրությունը լայն է՝ ԱՄՆ, Ռուսաստան, Գերմանիա, Հունաստան, Իտալիա, Ֆրանսիա, Հնդկաստան, Իսպանիա։ Հատկանշական է, որ գիտաժողովին ներկա են շատ երիտասարդ գիտնականներ։ Հիմնականում նրանք MaNaCa նախագծի գործընկեր բուհերի ուսանողներ են, բայց շատ են նաեւ երիտասարդ մասնագետներ Ռուսաստանից։

Ինչպես պարզաբանում է Արամ Պապոյանը, այսօր գիտությունը չի կարող զարգանալ մեկ առանձին վերցրած երկրում։ Միայն լայնածավալ համագործակցության միջոցով է հնարավոր առաընթացը, կարծում է նա։  

Հետևեք NEWS.am Medicine-ին Facebook-ում և Twitter-ում