پژوهشگران هلندی، یک سیستم دارو رسانی مبتنی بر نانوذرات ابداع کرده‌اند که می‌توانند داروهای بیماری‌هایی مانند سرطان را مستقیما به سلول‌های مورد نظر برسانند.
“آران‌ای کوتاه مداخله‌گر”(siRNA)، به گروهی از مولکول‌های طبیعی گفته می‌شود که با خاموش کردن ژن‌هایی که وظیفه رمزگذاری پروتئین‌های خاصی را بر عهده دارند، به تنظیم سطح پروتئین کمک می‌کنند. این مولکول‌ها به خاطر توانایی خود در تنظیم سطح پروتئین، ظرفیت بالایی به عنوان عوامل درمانی دارند. اگر سطح این پروتئین‌ها تنظیم نشود، می‌تواند به سطوح سمی برسد و تخریب سلول‌ها را در پی داشته باشد. با وجود این، دانشمندان هنوز برای رساندن آران‌ای کوتاه مداخله‌گر به محل مورد نظر خود در بدن، با مشکل روبرو هستند زیرا این مولکول‌ها به عنوان دارو، ناپایدار هستند و واکنش ایمنی ایجاد می‌کنند. این موضوع، بدن را ترغیب می‌کند تا آنها را به سرعت دفع کند.
پژوهشگران “دانشگاه اوترخت”(University of Utrecht) هلند به سرپرستی “پیتر ویدر”(Pieter Vader)، استاد کاردیولوژی و پزشکی ترمیمی این دانشگاه، یک سیستم دارورسانی ابداع کرده‌اند که می‌تواند بر این محدودیت غلبه کند.
ویدر گفت: آران‌ای کوتاه مداخله‌گر می‌تواند برای بیماری‌هایی که در آنها باید ژن‌های خاص یا پروتئین‌های بیماری‌زا خاموش شوند، به عنوان یک درمان بالقوه عمل کند. آران‌ای کوتاه مداخله‌گر باید در سیتوپلاسم سلول‌های مورد نظر، فعال شود. با وجود این، به عنوان یک مولکول بزرگ با بار منفی و همچنین به عنوان یک مولکول قطبی نمی‌تواند به سادگی از غشای سلول عبور کند.
این گروه پژوهشی، نانوذرات ترکیبی را برای محصور کردن آران‌ای کوتاه مداخله‌گر و محافظت از آنها در برابر آنزیم‌هایی که به تخریب آنها منجر می‌شوند، ایجاد کردند. این بستر جدید، از مزایای ماهیت آمفیفیلیک “لیپوزوم‌ها” (Liposomes) بهره می‌برد که قطرات چربی هستند که با یکدیگر ترکیب می‌شوند تا یک حباب یا کره محافظ را به طور طبیعی تشکیل دهند. همچنین، سیستم دارورسانی طبیعی “وزیکول‌های خارج سلولی”(EVs) را به کار می‌گیرد که سلول‌ها آنها را برای برقراری ارتباط با یکدیگر در سایر قسمت‌های بدن منتشر می‌کنند.
آران‌ای کوتاه مداخله‌گر را می‌توان به سادگی در نانوذرات ترکیبی محصور کرد تا از آنها در برابر مکانیسم‌های دفاعی بدن محافظت شود زیرا لیپوزوم‌ها می‌توانند خود را در اطراف دارو جمع کنند و یک پوشش آبگریز محافظ به وجود بیاورند. همچنین، آران‌ای کوتاه مداخله‌گر محصورشده می‌تواند به واسطه توانایی طبیعی وزیکول‌های خارج سلولی برای عبور از غشای بیرونی سلول و حمل بار، به سادگی به محل مورد نظر در بدن برسد.
این گروه پژوهشی از روشی استفاده کردند که طی آن، مخلوطی از لیپیدها و حلال را آبگیری می‌کنند تا یک لایه نازک چربی باقی بماند. سپس مخلوط را در آب حاوی وزیکول‌های خارج سلولی و مولکول‌های دارو قرار دادند. آران‌ای کوتاه مداخله‌گر نهایتا توسط قطرات لیپید محصور شد تا ترکیب لیپوزوم و وزیکول‌های خارج سلولی را تشکیل دهد.
ویدر گفت: ما در این پژوهش نشان داده‌ایم که با افزایش نسبی محتوای وزیکول‌های خارج سلولی در این ترکیبات، جذب سلول‌ها دیگر تحت تاثیر محتوای لیپوزوم قرار نمی‌گیرد. بنابراین، به نظر می‌رسد که مولکول‌های سطح وزیکول‌های خارج سلولی تعیین می‌کنند که کدام سلول‌ها می‌توانند این ترکیبات را درونی‌سازی و پردازش کنند.
با تغییر نسبت وزیکول‌های خارج سلولی به لیپوزوم در فرمول این ترکیب، می‌توان انتخاب کرد که کدام سلول‌ها دارو را مصرف کنند. علاوه بر این، سلول‌های گوناگونی از جمله سلول‌های کلیه، عصب و سلول‌های تخمدان می‌توانند ذرات ترکیبی را بدون هیچ گونه اثر سمی یا عوارض جانبی جذب کنند. این عوامل، نقش مهمی در طراحی داروهای جدید بر عهده دارند زیرا ترکیبات باید بتوانند فقط سلول‌های بیمار بدن را هدف قرار دهند و عوارض جانبی ناخواسته را محدود کنند.
پژوهشگران در مرحله بعد، به بررسی این موضوع پرداختند که اگر فرمول ترکیب حاوی وزیکول‌های خارج سلولی، از جمعیت خاصی از سلول‌های بنیادی باشد و بتواند ترمیم و نجات سلول‌های سرطان پستان را بهبود ببخشد، چه رخ می‌دهد. توانایی این نانوذرات در حفظ عملکرد سلول‌های بنیادی هنگام قرار گرفتن در معرض انواع گوناگون سلول‌های بیمار، نویدبخش توسعه داروهای جدیدی است که سرطان و “بیماری‌های دژنراتیو”(Degenerative disease) را هدف قرار می‌دهند.
ویدر اضافه کرد: هنوز خیلی زود است که بگوییم ظرفیت سیستم دارورسانی ما در کدام قسمت بالاتر است اما می‌دانیم که وزیکول‌های خارج سلولی به دست آمده از “سلول‌های پروژنیتور”(Progenitor cells)، ویژگی‌های احیاکننده ذاتی دارند. بنابراین، کاربردهای پزشکی ترمیمی، منطقی‌ترین راه به نظر می رسد.
با وجود این، پژوهشگران هنوز باید مانند هر فرمول‌سازی جدید دیگری، برخی از موانع را برطرف کنند تا این بستر درمانی به صورت تجاری در دسترس قرار بگیرد. یافته‌های این پژوهش، ظرفیت دارورسانی در آینده را برای بیماری‌هایی که درمان آنها دشوار است، نشان می‌دهند.
این پژوهش، در مجله “Advanced Healthcare Materials” به چاپ رسید.
منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران