کشف روشی جدید که به درمان سرطان کمک می‌کند

بررسی جدید پژوهشگران آمریکایی نشان می دهد که شاید یک روش جدید بتواند به تحول درمان بیماری هایی مانند سرطان کمک کند.

به گزارش ایسنا به نقل از نانومگزین، درمان های مبتنی بر "آران ای پیام رسان" (mRNA) ممکن است بتوانند طیف گسترده ای از بیماریها مانند سرطان، بیماری های ژنتیکی و ویروس های کشنده را درمان کنند.

این داروها برای داشتن عملکرد درست باید به صورت حباب های چربی در مقیاس نانو به نام "نانوذرات لیپیدی" (LNPs)، مستقیما به سلول های موردنظر برسند و اگر به سلول مناسب نرسند، نتیجه خوبی حاصل نمی شود.

پژوهشگران "مؤسسه فناوری جورجیا" (Georgia Tech) و دانشکده پزشکی "دانشگاه اموری" (Emory University)، گامی دیگر بسوی بهبود و توسعه درمان های مبتنی بر آران ای پیام رسان برداشته اند. آن ها سیستمی را ابداع کرده اند که کمک می کند تا نانوذرات بیشتر قابل پیش بینی باشند. اکتشافات این گروه پژوهشی میتواند بر مسیر تحقیقات رو به رشد و رقابتی در این زمینه تأثیر بگذارد.

"جیمز دالمن" (James Dahlman)، از پژوهشگران این پروژه گفت: من در مورد این پژوهش، بسیار هیجان زده هستم و پیش بینی می کنم که بیشتر پروژه های آینده خود را بر این روش متمرکز کنیم.

توالی یابی رویدادها

دالمن طی چند سال گذشته ، با پروفسور "فیلیپ سانتانجلو" (Philip Santangelo)، پژوهشگر دانشگاه اموری همکاري داشته است. آزمایشگاه سانتانجلو، درمانهای مبتنی بر آران ای پیام رسان را توسعه می دهد و آزمایشگاه دالمن طی این همکاری توانست به دارورسانی با کمک نانو ذرات (Nanoparticle) لیپیدی بپردازد.

گروه دالمن برای سرعت بخشیدن به روند آزمایش اثربخشی نانوذرات لیپیدی خود، روشی به نام "کدگذاری DNA" را توسعه داده اند. آن ها در این فرآیند، قطعه ای از DNA را وارد می کنند که مربوط به یک نانوذره لیپیدی معین است. سپس، نانوذرات لیپیدی تزریق می شوند و سلول ها با استفاده از توالی یابی ژنتیکی مورد بررسی قرار می گیرند.

این سیستم شناسایی می کند که کدام بارکد به کدام اهداف خاص رسیده است و امیدوارکننده ترین نانوذرات را برجسته می کند. از آنجا که بسياري از توالی های DNA را میتوان به طور همزمان خواند، فرآیند بارکدگذاری امکان می دهد تا بسیاری از آزمایش ها بطور همزمان انجام شوند. در نتیجه، کشف ناقلان نانوذرات لیپیدی موثر تسریع می شود.

بارکد DNA، فرآیند غربالگری نانوذرات را بطور قابل توجهی بهبود بخشیده است ولی هنوز یک مانع مهم بر سر راه دارورسانی وجود دارد. سلول ها به دلیل تنوع خود، به نوعی شبیه به اهداف متحرک هستند. دالمن خاطرنشان کرد: سلول هایی که پیشتر تصور می شد همگن هستند، از زیرمجموعه های سلولی متمایز و متنوعی تشکیل شده اند.

گروه دالمن حدس زدند که این ناهمگنی شیمیایی و ژنتیکی، تأثیری قوی بر سطح عملکرد نانوذرات لیپیدی دارند که میتوانند درمانهای مبتنی بر آر.ان.ای پیام رسان را به سلول ها ارائه دهند.

دالمن گفت: سلول ها فقط یک پروتئین (Protein) ندارند که آنها را مشخص کند؛ بلکه بسیار پیچیده هستند. آنها را میتوان با ترکیبی از چند مولفه تعریف کرد و اگر صادق باشیم، بهتر است با استفاده از تمام ژن هایی که بیان می کنند یا نمی کنند، تعریف شوند.

پژوهشگران برای آزمایش فرضیه خود، روش جدیدی را برای اندازه گیری همه این موارد به طور همزمان ابداع کردند. این سیستم تحویل نانوذرات، "هدف یابی- توالی یابی نانوذرات تک سلولی" (SENT- seq) نامیده می شود.

پژوهشگران با استفاده از روش SENT- seq توانستند بررسی کنند که نانوذرات لیپیدی چگونه بارکدهای DNA و آران ای پیام رسان را به سلول ها می رسانند و همچنین، هویت سلول را در میان هزاران سلول جداگانه تعیین کنند.

این روش میتواند یک جهش مهم برای کشف نانوذرات لیپیدی با توان عملیاتی بالا باشد. روش SENT- seq به پژوهشگران امکان داد تا زیرگروه های سلولی را شناسایی کنند که جذب نانوذرات را نشان می دهند و ژن های مرتبط با آن زیرگروه ها را مشخص کنند.

علاوه بر آزمایش اثرگذاری دارو و چگونگی واکنش زیرگروه های سلولی خاص نسبت به نانوذرات، پژوهشگران در حال شناسایی ژن هایی هستند که در جذب موفقیت آمیز نانوذرات لیپیدی نقش دارند.

دالمن گفت: داده های این پژوهش نشان می دهند که زیرمجموعه های مختلف سلولی، واکنش های متمایزی نسبت به نانوذرات دارند که بر نحوه عملکرد درمان مبتنی بر آران ای پیام رسان تأثیر می گذارند. هنوز کارهای زيادي برای انجام دادن وجود دارد اما ما فکر می کنیم توانایی تحویل نانوذرات با کارایی بالا و واکنش سلول به نانوذرات، به ارائه درمانهای بهتری مبتنی بر آران ای پیام رسان می انجامد.

این پژوهش، در مجله "Nature Nanotechnology" به چاپ رسید.