عاشق وب: پژوهشگران ˮدانشگاه پنسیلوانیاˮ، روش جدیدی را برای محافظت از نانوداروها و افزایش تاثیر آنها در بدن ارایه داده اند.
به گزارش عاشق وب به نقل از ایسنا و به نقل از نانومگزین، پژوهشگران “دانشگاه پنسیلوانیا”(UPenn)، روش جدید و موثری ارایه داده اند که اجازه نمی دهد پروتئین های بدن با نانوداروها مانند مهاجمان بیگانه رفتار کنند. در این روش، نانوداروها با یک پوشش احاطه می شوند تا واکنش ایمنی که می تواند تاثیر درمان را از بین ببرد، سرکوب کنند.
هنگامی که نانوذرات اصلاح نشده به جریان خون تزریق می شوند، 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 پژوهشگران، روش هایی را برای کاهش دادن این مشکل ابداع نموده اند اما پژوهشگران دانشگاه پنسیلوانیا، بهترین روش را ارایه داده اند. روش آنها، پوشاندن نانوذرات با سرکوب کننده های طبیعی پروتئین های مکمل است.
نانوذرات، کپسول های کوچکی هستند که بطور معمول از پروتئین ها یا مولکول های مبتنی بر چربی تولید 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 پیامرسان برای مقابله با کووید-۱۹ هستند. “جیکوب برنر”(Jacob Brenner)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: این یکی از فناوری هایی است که فوری و بهتر از حد انتظار عمل می کند.

حمله پروتئین های مکمل
درمان های مبتنی بر آران ای یا DNA بطور معمول به سیستم های انتقال نیاز دارند تا آنها را بوسیله جریان خون به اندام های مورد نظر برسانند. ویروس های بی ضرر اغلب بعنوان حامل یا ناقل این درمان ها استفاده می شوند اما نانوذرات، جایگزین های ایمن تری هستند. همچنین، نانوذرات را می توان 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 سبب مشکل حمله پروتئین های مکمل، بسیار محدود شده است. پروتئین های مکمل، با نانوذرات به شکلی 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. بطور کلی، داروهای مبتنی بر نانوذرات که باید در جریان خون حرکت کنند تا کار خودرا انجام دهند، کارآیی بسیار پایینی بطور معمول 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 می شوند تا از آنها در مقابل 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 مقابل حمله مکمل ها به وجود می آورد. 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 اظهار داشت: خیلی از باکتری ها نیز برای محافظت در مقابل حمله مکمل ها، خودرا با این عوامل می پوشانند. بنابراین، 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 بیماریهای التهابی شدید نشان دادند که اتصال فاکتور I به نانوذرات، از بروز واکنش بیش از حد آلرژیک که می تواند کشنده باشد، جلوگیری می کند.
قبل از به کار بردن نانوداروهای حاوی فاکتور I در انسان، باید آزمایش های بیشتری انجام شوند اما بگفته پژوهشگران، اتصال پروتئین سرکوب کننده مکمل می تواند نانوذرات را بعنوان وسایل انتقال درمان، ایمن تر و کارآمدتر کند تا بتوان از آنها حتی در موارد مبتلاشدن به بیماری شدید بهره برد.
پژوهشگران در نظر دارند تا راهبردهایی را نه فقط 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. آنها همین طور قصد دارند پروتئین های محافظ دیگری را در کنار فاکتور I بررسی نمایند.
بنر اظهار داشت: ما حالا 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 مقابل حمله ایمنی محافظت نماییم.
این پژوهش، در مجله “Advanced Materials” به چاپ رسید.

منبع: