نانوذرات برای درمان رگ های آسیب دیده می آیند!
به گزارش وبلاگ شماره 3443، تحقیقات اخیر، خبر از پیشرفتی بزرگ در درمان و ترمیم ریه های آسیب دیده می دهد. حالا پزشکان می توانند با بهره گیری از نانوذرات لیپیدی، رگ های خونی آسیب دیده را ترمیم نموده و این نویدبخش روشی امیدوار کننده در بهبود بیماران ریوی است.
غزال زیاری: ریه ها و عروق بدن انسان را می توان به ساختمانی با سیستم لوله کشی پیچیده تشبیه کرد. رگ های خونی در حقیقت در حکم لوله هایی هستند که برای انتقال خون و مواد مغذی برای اکسیژن رسانی و حذف دی اکسید کربن ضروری هستند. دقیقا همانطور که زنگ زدگی یا گرفتگی لوله ها، باعث مختل شدن جریان طبیعی آب خواهد شد، هرگونه آسیب ناشی از ویروس های تنفسی مثل سارس کووید یا آنفولانزا، می تواند سیستم لوله کشی تنفسی بدن ما را به دردسر بیندازد.
در مطالعات اخیر، محققان نقش اساسی سلول های اندوتلیال عروقی در ترمیم ریه را مورد آنالیز قرار دادند. رهبری این تحقیق بر عهده اندرو واگان از دانشکده دانشگاه پنسیلوانیا بود. این آنالیز نشان می دهد که با استفاده از تکنیک هایی که فاکتور رشد اندوتلیال عروقی آلفا (VEGFA) را به وسیله نانوذرات لیپیدی (LNPs) جابجا می نمایند، می توان تا حد زیادی این رگ های خونی آسیب دیده را ترمیم کرد. دقیقا مثل نصب وصله لوله در بخش هایی که لوله ها دچار شکستگی شده اند.
نتایج تحقیقات اخیر
واگان، دستیار استاد علوم زیست پزشکی در پن وت در این باره گفته: پیش از این هم ما و هم دیگران نشان داده بودیم که سلول های اندوتلیال، به عنوان قهرمانانی ناشناس، در ترمیم ریه بعد از درگیری با عفونت های ویروسی، نقش پررنگی را ایفا می نمایند. آنالیز های اخیر هم بیشتر درباره این ماجرا به ما می گوید و مکانیزم های مولکولی موجود را روشن می نماید.
او ادامه داد: ما اینجا مسیرهای دخیل در ترمیم این بافت را شناسایی و جدا کردیم و mRNA را به سلول های اندوتلیال منتقل نموده و در نتیجه شاهد بهبود بافت آسیب دیده بودیم. این یافته ها از روش کارآمدتری برای ارتقای بهبود ریه بعد از ابتلا به بیماری هایی مثل کووید 19 خبر می دهند.
در این آنالیز محققان متوجه نقش تاثیرگذار VEGFA در بهبود ریه شدند و در عین حال از توالی یابی RNA تک سلولی برای شناسایی گیرنده بتای فاکتور رشد تبدیل نماینده 2 (TGFBR2) به عنوان یک مسیر سیگنالینگ اصلی استفاده کردند. محققان متوجه شدندکه زمانی که TGFBR2 از بین می رفت، فعال شدن VEGFA نیز متوقف می شد. این کمبود سیگنال باعث می گردد تا سلول های رگ های خونی کمتر قادر به تکثیر و بازسازی خودشان شوند که برای تبادل اکسیژن و دی اکسید کربن در کیسه های هوایی کوچک ریه ها حیاتی است.
گان ژائو، محقق فوق دکترا در آزمایشگاه واگان دراین باره گفته: ما می دانستیم که ارتباطی بین این دو مسیر وجود دارد ولی این به ما انگیزه داد تا ببینیم که آیا انتقال VEGFA mRNA به داخل سلول های اندوتلیال می تواند باعث بهبودی ریه بعد از آسیب های مرتبط با بیماری گردد یا خیر.
روش های نوآورانه
آزمایشگاه واگان در ادامه با مایکل میچل، استاد مهندسی زیستی از دانشکده مهندسی و علوم کاربردی پن و یکی از نویسندگان مقاله که آزمایشگاهی تخصصی در زمینه LNP دارد تماس گرفتند تا ببینند که آیا تحویل این محموله mRNA امکان پذیر است یا خیر. میچل در این باره گفت: LNP ها برای جابجایی واکسن فوق العاده اند و ثابت شده که وسایل انتقالی بسیار موثری برای اطلاعات ژنتیکی نیز هستند ولی چالش اصلی اینجاست که بدون آنکه LNP ها به سمت کبد (که تمایل زیادی به تجمع در آنجا دارند) حرکت نمایند، بتوانیم آنها را وارد جریان خون کنیم. در نتیجه مجبور شدیم تا راهی را ابداع کنیم که به شکلی تخصصی سلول های اندوتلیال در ریه ها را هدف قرار دهد.
لولو سو، محقق فوق دکترا هم دراین باره شرح داد که آنها LNP را به شکلی مهندسی کردند تا به سلول های اندوتلیال ریه متمایل گردد: شواهدی را مشاهده کردیم که متوجه شدیم که این کار شدنی است ولی سیستمی که دیدیم، متشکل از لیپیدهایی با بار مثبت بود که بسیار سمی هستند. این باعث شد تا من به فکر ساخت یک لیپید یونیزاسیون بیفتم که زمانی که وارد جریان خون می گردد، بار مثبت نداشته باشد ولی هنگامی که به سلول های اندوتلیال می رسد، باردار شده و در نتیجه mRNA را آزاد می نماید.
LNP های آنها در انتقال VEGFA به سلول های اندوتلیال موثر نشان دادند و در نتیجه آن، محققان شاهد بهبود قابل توجهی در بهبود عروقی در مدل های حیوانی شان شدند.
در مدل های حیوانی، محققان بهبود سطح اکسیژن را مشاهده کردند و در بعضی از موارد، این شیوه درمانی به آنها یاری کرد تا وزنشان را بهتر از گروه کنترل بازیابی نمایند.
در موش های تحت درمان، التهاب ریه کمتر شد که این با سطوح پائین تری از نشانگرهای خاص در ریه شان نشان داده شد. ریه های آنها نیز آسیب و زخم کمتری داشت و رگ های خونی شان نیز سالم تر بود.
واگان در این باره شرح داد: گرچه امیدوار بودیم که به چنین نتیجه ای برسیم، اما تماشا مقدار تاثیرگذاری، ایمنی و کارآمدی این شیوه برایمان واقعا هیجان انگیز بود. در نتیجه مشتاقانه منتظر آزمایش این پلتفرم برروی انواع دیگر سلول ها در ریه هستیم و مهم است که آنالیز کنیم که آیا سیگنال دهی TGFB در زمینه های آسیب دیگر مثل شرایط مزمن مانند آمفیزم و COPD نیز مهم است یا خیر. با تائید این ایده، اطمینان داریم که راه برای استراتژی های جدیدتری مبتنی بر mRNA برای درمان ریه هموار خواهد بود.
منبع: scitechdaily
227227
منبع: خبرآنلاین