سلول‌های بنیادی سرطانی (CSC) که سلول‌های آغازگر تومور نیز نامیده می‌شوند، سلول‌های نادری هستند که حتی سال‌ها پس از درمان تومور اولیه می‌توانند باعث بازگشت سرطان شوند.
اگرچه سلول‌های بنیادی سرطانی فقط بخش کوچکی از سلول‌ها را در تومور تشکیل می‌دهند اما این سلول‌ها همانند بذری موجب تشکیل سلول‌های جدید سرطانی می‌شوند.
با توجه به توانایی مقاومت در برابر داروهای شیمی درمانی معمول، از بین بردن سلول‌های بنیادی سرطانی بسیار دشوار است و این سلول‌ها به‌عنوان عامل اصلی در متاستاز و گسترش سرطان از طریق جریان خون تلقی می‌شوند.
علت اصلی این امر، فرآیندی است که با عنوان انتقال مزانشیمی به اپیتلیال (MET) شناخته شده که موجب می‌شود سلول‌های بنیادی سرطانی متمایز شوند.
سلول‌های سرطانی همچنین می‌توانند با انجام انتقال اپیتلیال به مزانشیمی (EMT)، خواص سلول‌های بنیادی را بدست آورند و در ادامه تبدیل به سلول‌های تهاجمی‌تر شوند.
بر اساس گزارش ستاد توسعه نانو، محققان این فرضیه را مطرح کرده‌اند که عوامل درمانی که باعث ایجاد تمایز می‌شوند، قادرند وقوع EMT را محدود کنند و با کسب آن ویژگی‌های سلول‌های بنیادی توسط سلول‌های سرطانی را کاهش دهند.
اگر بتوان بسامد سلول‌های بنیادی سرطانی را کاهش داد، آنگاه تومورها کمتر تهاجمی شده و به درمان‌های معمولی پاسخ می‌دهند. این روش به‌عنوان تمایز درمانی شناخته شده و دارای پتانسیل درمانی قابل توجهی است.
ونسان روتلو استاد برجسته شیمی در دانشگاه ماساچوست آمریکا، می‌گوید: «تمایز درمانی راهبردی بالقوه برای معیوب کردن سلول‌های بنیادی سرطانی است. به‌طور خاص، استفاده از نانوذرات برای افتراق سلول‌های بنیادی سرطانی راهبرد درمانی جدیدی علیه این سلول‌های سرطانی فراهم می‌کند.»
مساله مهم یافتن نانوذراتی است که به‌عنوان عامل تمایز موثر عمل کند. در مقاله‌ای که به تازگی در ACS Nano با عنوان «تمایز سلول‌های بنیادی سرطان از طریق مهندسی سطح نانوذرات» به چاپ رسیده است، روتلو و گروه او دستاوردهای خود را در این حوزه گزارش دادند.
روتلو می‌گوید: «محدودیت‌های موجود در نمایش و طراحی پلتفورم، مانع از تحقیق در حوزه تمایز سلول‌های بنیادی سرطانی مبتنی بر نانومواد شده است و به همین ترتیب، نیاز آشکاری به روش‌هایی وجود دارد که کنترل بیشتری بر تنوع شیمیایی داشته و به‌طور هم‌زمان می‌توانند توان تولید را افزایش دهند.»
در راهبرد جدید این تیم، از کنترل ساختاری دقیق با کمک نانوذرات طلا استفاده شده است که در آن بررسی سیستماتیک اثرات شیمی سطح نانوذرات بر تمایز سلول‌های بنیادی سرطانی انجام می‌شود.
جفت شدن نانوذرات طلا با پلتفورم نانوحسگری مبتنی بر آرایه، امکان دسترسی به فنوتیپ سلول حاصل را در عرض چند دقیقه فراهم می‌کند. این ویژگی برای غربالگری با بازده بالا بسیار مطلوب است.
محققان در ادامه کار در حال توسعه نانوذرات جدید و کارآمدتر هستند و به زودی آن‌ها را در مدل‌های حیوانی آزمایش می‌کنند. آن‌ها همچنین مطالعات اساسی خود را در زمینه سازوکارهای تمایز سلول‌های بنیادی سرطانی ادامه می‌دهند.