نانوذراتی که ژن‌درمانی را مستقیماً به ریه‌ها می‌رسانند

پژوهشگران دریافتند که پس از یک دوز آران‌ای پیام‌رسان، حدود ۴۰ درصد از سلول‌های اپیتلیال ریه، فرآیند «ترافرست» را پشت سر گذاشتند. ترافرست، وارد کردن مواد ژنتیکی به سلول است. دو دوز آرانای پیام‌رسان، این آمار را بیش از ۵۰ درصد و سه دوز به ۶۰ درصد افزایش داد. هر یک از سلول‌های اپیتلیال که برای درمان بیماری ریکلیدی هستند، فرآیند ترافرست را تا حدود ۱۵ درصد پشت سر گذاشتند.

«بوون لی» (Bowen Li)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این معناست که سلول‌هایی که ما قادر به ویرایش آنها هستیم، واقعاً سلول‌های مورد نظر برای بیماری ریه هستند. این لیپید می‌‌‌‌‌‌‌‌‌

با نقشه‌برداری از انسان و مطالعات ژنتیکی که جهش‌های ژنتیکی با بیماری‌های ژنتیکی مرتبط می‌سازند، تعریف شده‌اند، بسیاری از پژوهش‌ها بر روی توسعه ژن‌درمانی برای هدف قرار دادن علل بیماری ژنتیکی بوده‌اند.

پژوهشگران دانشگاه «ام‌آی‌تی» (MIT)، نانوذره لیپیدی امیدوارکننده‌های را ابداع کرده‌اند که ریه‌ها را هدف قرار می‌دهد تا آران‌های پیام‌رسان تغییر ژن را به مقصد برساند.

مؤلفه‌های منتقل شده، یک کلید توقف رمز، ژنتیکی را قطع کردند، ژنتیک یک گلورسنت سبز را روشن کردند و به پژوهشگران می‌توانند تعیین کنند که چند درصد از سلول‌های ریه، آران‌ای پیام‌رسان را با موفقیت بیان کرده‌اند.

پژوهشگران، نانوذراتی را ابداع کردند که شامل یک سرگروه با بار مثبتی است که به ذرات کمک می‌کند تا با آران‌های پیام‌رسان دارای بار غیرقابل تحمل باشد و یک دنباله لیپیدی که به عبور ذرات از غشای سلولی به درون سلول کمک می‌کند. آنها پیش از شناسایی نانوذراتی که می‌توان به ریه‌ها رسید، ۷۲ سرگروه و ۱۰ دنباله لیپیدی با ساختارهای شیمیایی متفاوت را آزمایش کردند.

بخوان  دستیابی به اهداف مشترک منطقه‌ای و جهانی با اتخاذ رویکرد‌های نوآورانه
نانوذرات ثابت کرده اند که روش روشی برای انتقال آران‌ای پیام‌رسان هستند. در هر انتقال نانوذرات حامل آران‌های پیام‌رسان نیز چالش‌های خود را دارند. رساندن آن به بخش درستی از بدن و عدم تأثیرگذاری بر سایر اندام‌ها می‌تواند یک مشکل باشد. نانوذرات تزریقی محصور شده در یک کُره لیپیدی، پیشتر بوده است. آنها نشان دادند که از آران‌های پیام جلوگیری می‌کنند و هدف‌گیری سلولی را بهبود می‌بخشند.

به علاوه، پژوهشگران دریافتند که نانوذرات جدید به سرعت تجزیه و تحلیل می‌شوند و ظرف چند روز از ریه‌ها پاک می‌شوند. در نتیجه، باعث کاهش می‌شود. این نانوذرات را می‌توان در آینده برای اصلاح جهش ژنتیکی که عامل بروز فیبروز سیستیک و سایر بیماری‌های ژنتیکی ریه است، مورد استفاده قرار داد.

«آران‌ای پیام‌رسان»(mRNA) یک عامل درمانی جدید است که برای درمان تیک و درمان برخی از بیماری‌های ژنی مورد استفاده قرار می‌گیرد اما آران‌های پیام‌رسان برای داشتن عملکردی در بدن، به یک سیستم انتقال پایدار نیاز دارد که آن را در برابر آسیب‌دیدگی محافظت کند. و به آن امکان دهد که به سلول‌ها وارد شود تا محموله‌های تغییردهنده ژن را به مقصد برساند.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیواطلس، ایجاد درمان‌های دارویی برای بیماری‌های ژنتیکی ریه مانند «فیبروز سیستیک» (Cystic fibrosis) چالش‌برانگیز است، اما شاید این چالش بیش از حد ادامه یابد، زیرا دانشمندان سعی می‌کنند نوعی از نانوذره را توسعه دهند که می‌تواند فناوری را به طور مستقیم به ریه‌های موش منتقل کند.

این گروه پژوهشی در حال کار کردن روی پایدارتر نانوذرات جدید هستند تا بتوانند آنها را از طریق یک «نبولایزر» (Nebulizer) استنشاق کرد یا با یک واکسن آران‌ای پیام‌رسانی که مستقیماً به ریه‌ها فرستاده می‌شود، مورد استفاده قرار داد.

بخوان  اپل بی سر و صدا در حال توسعه "Apple GPT" است

استفاده از نانوذرات لیپیدی به جای «ویروس مرتبط با آدنو»(AAV) که روش دیگری برای ارائه ژن‌درمانی است، یک مزیت متمایز را ارائه کرد. روش AAV آن روش، اما یک واکنش ایمنی را در بدن ایجاد می‌کند و به همین دلیل نمی‌توانم به عنوان مکرر روی یک شخص به کار بگیرم. نانوذرات لیپیدی، واکنش ایجاد ایمنی نمی‌توانند و به همین دلیل، در صورت نیاز می‌توانند دوز تجویز کنند.

انتهای پیام



منبع

این پژوهش در مجله «Nature Biotechnology» به چاپ رسید.

پژوهشگران دانشگاه «ام‌آی‌تی»، نانوذرات قدیمی ابداع کرده‌اند که می‌توانند فناوری ویرایش ژن را مستقیماً به ریه‌های موش منتقل کنند.

«دنیل اندرسون» (دانیل اندرسون)، پژوهشگران این پروژه گفت: این اولین نمونه از تحویل بسیار کارآمد آران‌های به ریه‌های موش است. ما امیدواریم که بتوانیم از این روش برای درمان ترمیم بیماری‌های ژنتیکی از جمله فیبروز سیستیک استفاده کنیم.

هر چه ساختار نانوذرات لیپیدی کشف شد، پژوهشگران آن را روی موشها آزمایش کردند. آنها دریافتند که با استفاده از روشی به نام «القای داخل تراشه» (Intratracheal instillation) می‌کند این نانوذرات را برای انتقال دادن آران‌ای پیام‌رسان رمزگذار اجزای ویرایش ژن کریسپر به ریه‌های حیوانات به کار ببرند که می‌توانند دوز را نسبت به استنشاق ارائه دهند.