خانه / تازه‌ها / بیوتکنولوژی / ابزار نانوپزشکی که می‌تواند برای درمان بسیاری از بیماریها استفاده شود.

ابزار نانوپزشکی که می‌تواند برای درمان بسیاری از بیماریها استفاده شود.

ابزار جدید نانوپزشکی، از نانوذرات برای انتقال ژن‌های درمانی برای در مبارزه با بسیاری از بیماریها استفاده می‌نماید. این ابزار توسط مرکز تحقیقات سرطان «فرد هوتچینسون» توسعه یافته است و هدف پژوهشگران ابداع درمان با استفاده از سلول‌های سالم می‌باشد. در این پژوهش آنها محصولی را ساختند که شما تنها نیاز دارید آن را به سلولهای کشت شده اضافه نمایید. این پژوهشگران سیستم انتقالی با استفاده از نانوذره‌ها را توسعه دادند که با استفاده از رناپیامرسان (mRNA)، مولکول دنا (DNA) مورد نظر را به درون سلول بدن انتقال داده می‌شود. با استفاده از این مولکولها سلول می‌تواند پروتئین‌هایی را تولید نماید که با بیماریها مبارزه نمایند و یا جلوگیری نمایند.

رناپیامرسان
تصویر چرخه زندگی رناپیامرسان در سلولهای یوکاریوت ر نشان می‌دهد. رنا در هسته سلول رونویسی شده و پس از پردازش به سیتوپلاسم انتقال داده می‌شود و در نهایت توسط ریبوزوم ترجمه می‌گردد. در نهایت رناپیامرسان تجزیه می‌گردد (تصویر از ویکیمدیا).

هدف پژوهشگران از این سیستم منحصور به نوع ویژه‌ای از سلولها به ویژه سلولهای تی موجود در سیستم ایمنی و سلولهای بنیادی خونی می‌باشد. رناپیامرسان مورد نظر مستقیماً به این سلولها انتقال داده شده و موجب ایجاد بیان ژن در زمان کوتاهی می‌گردد. به اصلاح به این روش برنامه ژنتیکی «هیت-اند-ران» نیز گفته می‌شود چرا که رناپیامرسان مورد نظر دنا سلولی را تغییر نمی‌دهد اما منجر به ایجاد تغییرات دائمی در خواص درمانی سلول‌ها می‌گردد.

در این تکنولوژی نانوذرات، ابزار تغییر ژن را به سلولهای تی موجود در سیستم ایمنی انتقال داده، گیرنده «سلول تی» آن جدا شده و در نهایت با مولکولی «گیرنده آنتی ژن کایمرا» جفت می گردد که وظیفه مبارزه با سلولهای سرطانی را بر عهده دارد. این سلولها هنگامی که در مغز استخوان کاشته می‌شوند قادر خواهند بود که جایگزین سلول‌های سرطانی خون گردند.

پیش‌تر اقدامات که توسط مهندسی رناپیامرسان جهت مبارزه با بیماریها شده بود تماما با مشکلات بسیاری همراه بود. از آن جمله می‌توان به تجزیه سریع و زود هنگام مولکول رناپیامرسان اشاره داشت که دیگر قادر به ایجاد اثرات درمانی خواهد بود. در این هنگام سیستم ایمنی آنها را به عنوان جسم خارجی و یا جسم خارجی از دنا سلولی شناخته و آنها را نابود خواهند کرد.

به منظور رفع این مشکل، پژوهشگران نانوحامل هایی را توسعه دادند که به رناپیامرسان مورد نظر متصل شده و متراکم می‌گردد و آنها را نسبت به تجزیه توسط اندونوکلئاز ها محافظت می‌نمایند. سپس نانوحامل ها با شارژ منفی و لیگاند هدف پوشش داده می‌شوند تا به طور ویژه به سلولهای ویژه متصل گردند. سلول‌ها به صورت معمول این حامل‌های کوچک را جذب می‌نمایند که این حامل‌ها می‌توانند شامل انواع مختلفی از رناپیامرسان ها باشند. به عبارت دیگر اگر مسیر سیگنالی خاصی در جراحی مورد نیاز باشد می‌تواند با استفاده از یک نانوذره رناپیام رسان مورد نظر را به بخش هدف انتقال داد. تمام سلولها نانوذره را جذف نموده و ژن مورد نظر را بیان نمایند.

در این پژوهش نانوذراتی که به صورت انجمادی خشک شده بودند با آب و سلولهای هدف ترکیب گردیدند. در طی چهار ساعت، سلول‌ها شروع به نشان دادن تغییرات نمودند که دلالت بر تغییرات ایجاد شده توسط رناپیامرسان دارد. در نهایت نانوذرات همانند ضایعات متداول از سلول خارج می‌گردد. انتقال نانوذرات به داخل سلول می‌تواند فرایند چالش برانگیز انتقال ذرات به سلول با استفاده از اتاق‌های عاری از آلودگی و استفاده از الکتروپوریشن را ساده‌تر نماید. روش‌های سنتی چرخه پیچیده‌ای داشته و تعداد زیادی از سلولها از بین می‌روند در نتیجه تعداد سلولهای مورد نیاز برای درمان بیماران کاهش می‌یافت.

در این روش در مقایسه با روش الکتروپوریشن ۶۰ برابر سلول بیشتری زنده می‌مانند، در نتیجه اطمینان بیشتری خواهد بود که سلولهای سالم کافی برای انتقال به بیمار وجود خواهد داشت. لازم به ذکر است این روش در حال انجام در مقیاس آزمایشگاهی بوده و هنوز در بسترهای بالینی آزمون نگردیده است و به این منظور نیازمند سرمایه گذاری بیشتری بر روی طرح می‌باشد.

منابع:

  1. F. Moffett, M. E. Coon, S. Radtke, S. B. Stephan, L. McKnight, A. Lambert, B. L. Stoddard, H. P. Kiem, M. T. Stephan. Hit-and-run programming of therapeutic cytoreagents using mRNA nanocarriers. Nature Communications, 2017; 8 (1) DOI: 10.1038/s41467-017-00505-8

Para A, Li Y, Marshall-Colón A, Varala K, Francoeur NJ, Moran TM, Edwards MB, Hackley C, Bargmann BO, Birnbaum KD, McCombie WR, Krouk G, Coruzzi GM. Hit-and-run transcriptional control by bZIP1 mediates rapid nutrient signaling in Arabidopsis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Jul 15;111(28):10371-6. DOI: 10.1073/pnas.1404657111

Fred Hutchinson Cancer Research Center. A nanomedical tool could make therapies for variety of diseases. 2017. The material retrieved form thecellule.com. Available online at: http://taq.ir/1396/07/18/2377/

درباره حمید احمدیان مقدم

من به علوم و فناوری های نوین علاقه مند هستم!

این نوشته هم جالبه!

توربین بادی

ایجاد نیروگاه‌های بادی در آبهای عمیق اقیانوس‌ها

دانشمندان بر این باور هستند که امکانات مناسبی برای ایجاد نیروگاه‌های بادی در اقیانوس‌ها وجود …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *