داروهای مبتنی بر نانوذرات دارای پتانسیل بالایی برای هدف قرار دادن سلول های سرطانی هستند. این به این دلیل است که نانوذرات حامل های کوچکی هستند که می توانند برای انتقال داروها به تومورها مهندسی شوند. طراحی آنها توانایی حرکت آنها در بدن را تغییر داده و سلول های سرطانی را به درستی مورد هدف قرار می دهد. به عنوان مثال، یک مهندس زیستی می تواند اندازه  بار یا ماده تشکیل دهنده نانوذره را تغییر دهد، نانوذرات را با مولکول هایی بپوشاند که تشخیص آنها توسط سلول های سرطانی را آسان می کند، یا آنها را با داروهای مختلف بارگذاری کند تا سلول های سرطانی را از بین ببرد.

پلتفرم EVONANO برای توسعه نانومدیسین با کاربرد در درمان های ضد سرطان ارائه شده است. هدف این پلتفرم این است که زمان و هزینه مورد نیاز برای توسعه طراحی نانوذرات کاهش یابد. EVONANO شامل یک شبیه ساز برای رشد تومورها و استخراج سناریوهای نمایشی و درنهایت شبیه سازی انتقال نانوذرات از طریق این سناریوها به منظور پیش بینی توزیع نانوذرات است. طرح های نانوذرات با استفاده از یادگیری ماشین بهینه شده اند تا مؤثرترین درمان های ضد سرطان را بیابند.

در مقاله این گروه تحقیقاتی که در مجله nature  چاپ شده است، کاربرد EVONANO با دو مثال بهینه سازی ویژگی های نانوذرات و درمان برای کشتن انتخابی سلول های سرطانی در طیف وسیعی از محیط های تومور نشان داده شده است. این پلتفرم نشان می دهد که چگونه مدل های in silico را که هم پویایی در مقیاس تومور و هم در مقیاس بافت را در بر می گیرد، می توان با یادگیری ماشین برای بهینه سازی نانومدیسین ترکیب کرد.

پلت فرم EVONANO با مشخص کردن تومور و ویژگی های احتمالی نانوحامل شروع می شود که بعداً به عنوان فرضیات در پلت فرم شبیه سازی EVONANO استفاده می شود. مراحل کار به شرح زیر است:

  • ابتدا یک تومور مجازی با استفاده از مدل تومور مجازی تا اندازه مناسب رشد داده می شود،
  • آمار خلاصه، مانند فاصله نفوذ لازم، از تومور مجازی محاسبه شده و برای تولید سناریوهای درمانی کاندید استفاده می شود.
  • سپس مقادیر پارامترها با استفاده از ماژول بافت و ماژول یادگیری ماشین بهینه می شوند.
  • در نهایت پارامترهای نانو حامل و دارو را می توان با استفاده از روشهای in vitro/in vivo طراحی و آزمایش کرد.

منبع:

Evolutionary computational platform for the automatic discovery of nanocarriers for cancer treatment, npj Computational Materials (2021)

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *