به گزارش ایسنا، پژوهشگران" دانشگاه پنسیلوانیا"( UPenn)، روش جدید و موثری ارائه داده اند که اجازه نمی دهد پروتئین های بدن با نانوداروها مانند مهاجمان بیگانه رفتار کنند. در این روش، نانوداروها با یک پوشش احاطه میشوند تا واکنش ایمنی که میتواند تأثير درمان را از بین ببرد، سرکوب کنند.
هنگامی که نانوذرات اصلاح نشده به جریان خون تزریق میشوند ، توسط عناصری از سیستم ایمنی موسوم به پروتئین های مکمل مورد هجوم قرار می گیرند که به بروز واکنش التهابی منجر می شود و اجازه نمی دهد که نانوذرات به اهداف درمانی خود در بدن برسند. سایر محققان، روش هایی را برای کاهش دادن این مشکل اختراع کرده اند ولی پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا، بهترین روش را ارائه داده اند. روش آنها، پوشاندن نانوذرات با سرکوب کننده های طبیعی پروتئین های مکمل است.
نانوذرات، کپسول های کوچکی هستند که معمولاً از پروتئین ها یا مولکول های مبتنی بر چربی ساخته شده اند و مانند وسیله ای برای انتقال دادن انواع خاصی از درمان یا واکسن عمل می کنند. شناخته شده ترین نمونه داروهای تحویل داده شده با نانوذرات، واکسن های مبتنی بر آران ای پیام رسان برای مقابله با کووید- ۱۹ هستند." جیکوب برنر"( Jacob Brenner)، از پژوهشگران این پروژه گفت:این یکی از فن آوری هایی است که فوری و بهتر از حد انتظار عمل می کند.
حمله پروتئین های مکمل
علاج های مبتنی بر آران ای یا DNA معمولاً به سیستم های انتقال نیاز دارند تا آنها را از طریق جریان خون به اندام های موردنظر برسانند. ویروس های بی ضرر اغلب بعنوان حامل یا ناقل این درمان ها استفاده میشوند ولی نانو ذرات، جایگزین های ایمن تری هستند. همچنین، نانوذرات را میتوان با پادتن ها یا مولکول های دیگری که به آنها کمک می کنند تا دقیقا روی بافت های مورد نظر قرار بگیرند، برچسب گذاری کرد.
به رغم امیدبخش بودن پزشکی مبتنی بر نانوذرات، این روش به علت مشکل حمله پروتئین های مکمل، بسیار محدود شده است. پروتئینهای مکمل، با نانوذرات به گونه ای رفتار می کنند که گویی باکتری هستند. آنها بلافاصله سطوح نانوذرات را می پوشانند و گلبول های سفید را احضار می کنند تا مهاجمان را ببلعند.
پژوهشگران تلاش نموده اند تا از راه پوشاندن نانوذرات با مولکول های استتارکننده، این مشکل را کاهش دهند. برای نمونه، ترکیب آلی" پلی اتیلن گلیکول"( PEG)، مولکول های آب را جذب می کند تا یک پوسته آبکی و محافظ را در اطراف نانوذرات تشکیل دهد.
در هر حال، نانوذرات استتار شده با پلی اتیلن گلیکول یا سایر مواد محافظ، هنوز هم کمی در معرض حمله پروتئین های مکمل قرار دارند. به صورت کلی، داروهای مبتنی بر نانوذرات که باید در جریان خون حرکت کنند تا کار خود را انجام دهند، کارآیی بسیار پایینی معمولاً کمتر از یک درصد در رسیدن به اندام های مورد نظر خود داشته اند.
یک راهبرد جایگزین
پژوهشگران در این پروژه، یک راهبرد جایگزین را برای محافظت از نانوذرات ارائه کرده اند. این راهبرد مبتنی بر پروتئین های طبیعی مهارکننده مکمل است که در خون گردش می کنند و به سلول های انسانی متصل میشوند تا از آنها در برابر حمله پروتئین های مکمل محافظت کنند.
پژوهشگران در بررسی های آزمایشگاهی دریافتند که پوشاندن نانوذرات استاندارد با پلی اتیلن گلیکول یا با یکی از مهارکننده های مکمل موسوم به" فاکتور I" یا( Factor I)، محافظت بسیار بهتری را در برابر حمله مکمل ها ایجاد می کند. در موش ها، همین راهبرد توانست طول عمر نانوذرات استاندارد در جریان خون را افزایش دهد و به تعداد بیشتری از آنها امکان داد تا به اهداف خود برسند.
" جیکوب میرسون"( Jacob Myerson)، از پژوهشگران این پروژه گفت:بسیاری از باکتری ها نیز برای محافظت در برابر حمله مکمل ها، خود را با این عوامل می پوشانند. بدین ترتیب، ما تصمیم گرفتیم که این راهبرد را برای محافظت از نانوذرات به کار بگیریم.
پژوهشگران در مجموعه ای از آزمایش ها روی موش های مبتلا به بیماری های التهابی شدید نشان دادند که اتصال فاکتور I به نانوذرات، از بروز واکنش بیش از اندازه آلرژیک که میتواند کشنده باشد، جلوگیری می کند.
پیش از به کار بردن نانوداروهای حاوی فاکتور I در انسان، باید آزمایش های بیشتری انجام شوند اما به گفته پژوهشگران، اتصال پروتئین سرکوب کننده مکمل میتواند نانوذرات را بعنوان وسایل انتقال درمان، ایمن تر و کارآمدتر کند تا بتوان از آنها حتی در موارد ابتلا به بیماری شدید استفاده کرد.
پژوهشگران در نظر دارند تا راهبردهایی را نه تنها برای محافظت از نانوداروها، بلکه برای محافظت از تجهیزات پزشکی مانند کاتترها، استنت ها و لوله های دیالیز که در معرض حمله مکمل ها قرار دارند، توسعه دهند. آن ها همچنین قصد دارند پروتئین های محافظ دیگری را در کنار فاکتور I بررسی کنند.
بنر خاطرنشان کرد:ما اکنون متوجه شده ایم که جهان کاملی از پروتئین ها وجود دارد که می توانیم آنها را روی سطح نانوذرات قرار دهیم تا از نانوذرات در برابر حمله ایمنی محافظت کنیم.
این پژوهش، در مجله" Advanced Materials" به چاپ رسید.
- 9
- 6
