پژوهشگران دانشگاه پنسيلوانيا، روش جديدي را براي محافظت از نانوداروها و افزايش تاثير آن‌ها در بدن ارائه داده‌اند.
به گزارش
هفت چشمه، پژوهشگران دانشگاه پنسيلوانيا(UPenn)، روش جديدي ارائه داده‌اند که اجازه نمي‌دهد پروتئين‌هاي بدن با نانوداروها مانند مهاجمان بيگانه رفتار کنند. در اين روش، نانوداروها با يک پوشش احاطه مي‌شوند تا واکنش ايمني که مي‌تواند تاثير درمان را از بين ببرد، سرکوب کنند.
هنگامي که نانوذرات اصلاح‌نشده به جريان خون تزريق مي‌شوند، توسط عناصري از سيستم ايمني موسوم به پروتئين‌هاي مکمل مورد هجوم قرار مي‌گيرند که به بروز واکنش التهابي منجر مي‌شود و اجازه نمي‌دهد که نانوذرات به اهداف درماني خود در بدن برسند.
ساير پژوهشگران، روش‌هايي را براي کاهش دادن اين مشکل ابداع کرده‌اند؛ اما پژوهشگران دانشگاه پنسيلوانيا، بهترين روش را ارائه داده‌اند. روش آن‌ها، پوشاندن نانوذرات با سرکوب‌کننده‌هاي طبيعي پروتئين‌هاي مکمل است.
نانوذرات، کپسول‌هاي کوچکي هستند که معمولا از پروتئين‌ها يا مولکول‌هاي مبتني بر چربي ساخته شده‌اند و مانند وسيله‌اي براي انتقال دادن انواع خاصي از درمان يا واکسن عمل مي‌کنند. شناخته شده‌ترين نمونه دارو‌هاي تحويل داده شده با نانوذرات، واکسن‌هاي مبتني بر آران‌اي پيام‌رسان براي مقابله با کوويد ۱۹ هستند.
جيکوب برنر (Jacob Brenner)، از پژوهشگران اين پروژه گفت: اين يکي از فناوري‌هايي است که فوري و بهتر از حد انتظار عمل مي‌کند.
حمله پروتئين‌هاي مکمل
درمان‌هاي مبتني بر آران‌اي يا DNA معمولا به سيستم‌هاي انتقال نياز دارند تا آن‌ها را از طريق جريان خون به اندام‌هاي مورد نظر برسانند. ويروس‌هاي بي‌ضرر اغلب به عنوان حامل يا ناقل اين درمان‌ها استفاده مي‌شوند؛ اما نانوذرات، جايگزين‌هاي ايمن‌تري هستند. نانوذرات را مي‌توان با پادتن‌ها يا مولکول‌هاي ديگري که به آن‌ها کمک مي‌کنند تا دقيقا روي بافت‌هاي مورد نظر قرار بگيرند، برچسب‌گذاري کرد.
به رغم اميدبخش بودن پزشکي مبتني بر نانوذرات، اين روش به دليل مشکل حمله پروتئين‌هاي مکمل، بسيار محدود شده است. پروتئين‌هاي مکمل، با نانوذرات به گونه‌اي رفتار مي‌کنند که گويي باکتري هستند. آن‌ها بلافاصله سطوح نانوذرات را مي‌پوشانند و گلبول‌هاي سفيد را احضار مي‌کنند تا مهاجمان را ببلعند.
پژوهشگران تلاش کرده‌اند تا از راه پوشاندن نانوذرات با مولکول‌هاي استتارکننده، اين مشکل را کاهش دهند. براي نمونه، ترکيب آلي "پلي‌اتيلن گليکول" (PEG)، مولکول‌هاي آب را جذب مي‌کند تا يک پوسته آبکي و محافظ را در اطراف نانوذرات تشکيل دهد.
در هر حال، نانوذرات استتار شده با پلي‌اتيلن گليکول يا ساير مواد محافظ، هنوز هم کمي در معرض حمله پروتئين‌هاي مکمل قرار دارند. به طور کلي، دارو‌هاي مبتني بر نانوذرات که بايد در جريان خون حرکت کنند تا کار خود را انجام دهند، کارآيي بسيار پاييني معمولا کمتر از يک درصد در رسيدن به اندام‌هاي مورد نظر خود داشته‌اند.
يک راهبرد جايگزين
پژوهشگران در اين پروژه، يک راهبرد جايگزين را براي محافظت از نانوذرات ارائه کرده‌اند. اين راهبرد مبتني بر پروتئين‌هاي طبيعي مهارکننده مکمل است که در خون گردش مي‌کنند و به سلول‌هاي انساني متصل مي‌شوند تا از آن‌ها برابر حمله پروتئين‌هاي مکمل محافظت کنند.
پژوهشگران در بررسي‌هاي آزمايشگاهي دريافتند که پوشاندن نانوذرات استاندارد با پلي‌اتيلن گليکول يا با يکي از مهارکننده‌هاي مکمل موسوم به "فاکتور I" يا (Factor I)، محافظت بسيار بهتري را برابر حمله مکمل‌ها ايجاد مي‌کند. در موش‌ها، همين راهبرد توانست طول عمر نانوذرات استاندارد در جريان خون را افزايش دهد و به تعداد بيشتري از آن‌ها امکان داد تا به اهداف خود برسند.
جيکوب ميرسون (Jacob Myerson)، از پژوهشگران اين پروژه گفت: بسياري از باکتري‌ها نيز براي محافظت برابر حمله مکمل‌ها، خود را با اين عوامل مي‌پوشانند. بنابراين، ما تصميم گرفتيم که اين راهبرد را براي محافظت از نانوذرات به کار بگيريم.
پژوهشگران در مجموعه‌اي از آزمايش‌ها روي موش‌هاي مبتلا به بيماري‌هاي التهابي شديد نشان دادند که اتصال فاکتور I به نانوذرات، از بروز واکنش بيش از اندازه آلرژيک که مي‌تواند کشنده باشد، جلوگيري مي‌کند.
پيش از به کار بردن نانودارو‌هاي حاوي فاکتور I در انسان، بايد آزمايش‌هاي بيشتري انجام شوند؛ اما به گفته پژوهشگران، اتصال پروتئين سرکوب‌کننده مکمل مي‌تواند نانوذرات را به عنوان وسايل انتقال درمان، ايمن‌تر و کارآمدتر کند تا بتوان از آن‌ها حتي در موارد ابتلا به بيماري شديد استفاده کرد.
پژوهشگران در نظر دارند تا راهبرد‌هايي را نه تنها براي محافظت از نانوداروها، بلکه براي محافظت از تجهيزات پزشکي مانند کاتترها، استنت‌ها و لوله‌هاي دياليز که در معرض حمله مکمل‌ها قرار دارند، توسعه دهند. آن‌ها قصد دارند پروتئين‌هاي محافظ ديگري را در کنار فاکتور I بررسي کنند.
بنر گفت: ما اکنون متوجه شده‌ايم که جهان کاملي از پروتئين‌ها وجود دارد که مي‌توانيم آن‌ها را روي سطح نانوذرات قرار دهيم تا از نانوذرات برابر حمله ايمني محافظت کنيم.
اين پژوهش، در مجله "Advanced Materials" به چاپ رسيد.
منبع: نانومگزين
انتهاي پيام/