نانوذراتی که ژن درمانی را مستقیما به ریه ها می رسانند
دیجیتالر: پژوهشگران دانشگاه «ام آی تی»، نانوذرات جدیدی ابداع نموده اند که می توانند فناوری ویرایش ژن را مستقیما به ریه های موش منتقل کنند.
به گزارش دیجیتالر به نقل از ایسنا و به نقل از نیواطلس، ایجاد درمان های موثر برای بیماریهای ژنتیکی ریه مانند «فیبروز سیستیک»(Cystic fibrosis) چالش برانگیز است اما شاید این چالش زیاد ادامه نداشته باشد برای اینکه دانشمندان تلاش می کنند نوع جدیدی از نانوذره را توسعه دهند که می تواند فناوری ویرایش ژن را مستقیما به ریه های موش منتقل کند.
با نقشه برداری از ژنوم انسان و مطالعات گسترده ژنوم که جهش های ژنتیکی تعریف شده را با بیماریهای شناخته شده مرتبط می سازند، تمرکز خیلی از تحقیقات بر توسعه ژن درمانی برای هدف قرار دادن علل ژنتیکی بیماری بوده است.
«آران ای پیام رسان»(mRNA) یک عامل درمانی نسبتا جدید است که برای پیشگیری و درمان برخی بیماریهای ژنتیکی مورد استفاده قرار می گیرد اما آران ای پیامرسان برای داشتن عملکرد مؤثر در بدن، به یک سیستم انتقال پایدار نیاز دارد که از آن در مقابل تخریب محافظت کند و به آن امکان دهد که به سلول ها وارد شود تا محموله های تغییردهنده ژن را به مقصد برساند.
نانوذرات ثابت کرده اند که روش موثری برای انتقال دادن آران ای پیامرسان هستند. در هر حال، انتقال نانوذرات حامل آران ای پیامرسان نیز چالش های خودرا دارد. رساندن آن به قسمت درستی از بدن و عدم تأثیرگذاری بر سایر اندام ها می تواند یک مشکل باشد. نانوذرات تزریقی محصورشده در یک کُره لیپیدی، پیش تر مؤثر بوده اند. آنها نشان دادند که از تخریب آران ای پیامرسان جلوگیری می کنند و توانایی هدف گیری سلولی را بهبود می بخشند.
پژوهشگران دانشگاه «ام آی تی»(MIT)، نانوذره لیپیدی امیدوارکننده ای را ابداع نموده اند که ریه ها را هدف قرار می دهد تا بتواند آران ای پیامرسان تغییردهنده ژن را به مقصد برساند.
پژوهشگران، نانوذراتی را ابداع کردند که شامل یک سرگروه با بار مثبت است که به ذرات کمک می نماید تا با آران ای پیامرسان دارای بار منفی تعامل داشته باشند و یک دنباله لیپیدی بلند که به عبور ذرات از غشای سلولی به درون سلول کمک می نماید. آنها قبل از شناسایی ساختار نانوذراتی که می توانند به ریه ها برسد، ۷۲ سرگروه و ۱۰ دنباله لیپیدی با ساختارهای شیمیایی متفاوت را آزمایش کردند.
هنگامی که ساختار نانوذرات لیپیدی موثر پیدا شد، پژوهشگران آنرا روی موش ها آزمایش کردند. آنها دریافتند که با بهره گیری از روشی به نام «القای داخل تراشه»(Intratracheal instillation) می توانند این نانوذرات را برای انتقال دادن آران ای پیامرسان رمزگذار اجزای ویرایش ژن کریسپر به ریه های حیوانات به کار ببرند که امکان کنترل دوز بیشتری را نسبت به استنشاق فراهم می آورد.
اجزای منتقل شده، یک سیگنال توقف رمزگذاری شده ژنتیکی را قطع کردند، ژن یک پروتئین فلورسنت سبز را روشن کردند و به پژوهشگران امکان دادند تا تعیین کنند که چند درصد از سلول های ریه، آران ای پیامرسان را با موفقیت بیان کرده اند.
پژوهشگران دریافتند که بعد از یک دوز آران ای پیامرسان، حدود ۴۰ درصد از سلول های اپیتلیال ریه، پروسه «ترافرست»(Transfection) را پشت سر گذاشتند. ترافرست، پروسه وارد کردن مواد ژنتیکی به سلول است. دو دوز آران ای پیامرسان، این آمار را به بالای ۵۰ درصد و سه دوز به ۶۰ درصد افزایش داد. هر یک از سلول های اپیتلیال که برای درمان بیماری ریه کلیدی هستند، پروسه ترافرست را تا حدود ۱۵ درصد پشت سر گذاشتند.
«بوون لی»(Bowen Li)، پژوهشگر ارشد این پروژه اظهار داشت: این بدان معناست که سلول هایی که ما قادر به ویرایش آنها بودیم، واقعا سلول های مورد نظر برای بیماری ریه هستند. این لیپید می تواند ما را قادر سازد تا آران ای پیامرسان را بسیار موثرتر از هر سیستم تحویل دیگری که تا حالا گزارش شده است، به ریه برسانیم.
استفاده از نانوذرات لیپیدی بجای «ویروس در رابطه با آدنو»(AAV) که روش دیگری برای ارائه ژن درمانی است، یک مزیت متمایز را ارائه نمود. بااینکه روش AAV موثر است اما یک واکنش ایمنی را در بدن به وجود می آورد و بنا بر این نمی توان آنرا بطور مکرر روی یک شخص به کار گرفت. نانوذرات لیپیدی، واکنش ایمنی ایجاد نمی کنند و به همین دلیل، در صورت نیاز می توان چندین دوز تجویز کرد.
بعلاوه، پژوهشگران دریافتند که نانوذرات جدید به سرعت تجزیه می شوند و ظرف چند روز از ریه ها پاک می شوند. در نتیجه، خطر التهاب را کم می کنند. این نانوذرات را می توان در آینده برای اصلاح جهش ژنتیکی که عامل بروز فیبروز سیستیک و سایر بیماریهای ژنتیکی ریه است، مورد استفاده قرار داد.
«دنیل اندرسون»(Daniel Anderson)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: این اولین نمونه از تحویل بسیار کارآمد آران ای به ریه های موش است. ما امیدواریم که بتوان از این روش برای درمان یا ترمیم طیف گسترده ای از بیماریهای ژنتیکی همچون فیبروز سیستیک بهره برد.
این گروه پژوهشی درحال کار کردن روی پایدارتر کردن نانوذرات جدید هستند تا بتوان آنها را بوسیله یک «نبولایزر»(Nebulizer) استنشاق کرد یا با یک واکسن آران ای پیامرسان که مستقیما به ریه ها فرستاده می شود، مورد استفاده قرار داد.
این پژوهش، در مجله «Nature Biotechnology» به چاپ رسید.
منبع: digitaler.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب