ایجاد درمان های موثر برای بیماری های ژنتیکی ریه مانند فیبروز کیستیک چالش برانگیز است. اکنون دانشمندان نوع جدیدی از نانوذره را توسعه داده اند که می تواند فناوری ویرایش ژن را مستقیماً به ریه ها منتقل کند.
به گزارش سیناپرس، با نقشه برداری از ژنوم انسان و مطالعات مرتبط بعدی ژنوم گسترده که جهش های ژنتیکی تعریف شده را با بیماری های شناخته شده مرتبط می کند، تمرکز بسیاری از تحقیقات بر روی توسعه ژن درمانی برای هدف قرار دادن علل ژنتیکی بیماری بوده است.
آر ان ای پیام رسان (mRNA) یک عامل درمانی نسبتاً جدید است که برای پیشگیری و درمان برخی بیماری های ژنتیکی مورد استفاده قرار می گیرد. اما برای عملکرد مؤثر در بدن، mRNA که حامل اطلاعات ژنتیکی است که سلول‌ها را به سمت ساخت پروتئین هدایت می کند، به یک سیستم انتقال پایدار نیاز دارد که از تخریب محافظت کرده و به آن اجازه دهد وارد سلول‌ها شود تا محموله های تغییر دهنده ژن خود را تحویل دهد. در پژوهش های اخیر نانوذرات ابزارهای موثری برای انتقال mRNA ثابت کرده اند.
با این حال، انتقال نانوذرات mRNA چالش‌های خود را دارد. رساندن آن به قسمت صحیح بدن و اجتناب از تأثیر بر سایر اندام ها می تواند مشکل باشد. نانوذرات تزریقی زمانی که در یک کره لیپیدی یا چربی محصور می شدند مؤثر بودند که از تخریب mRNA جلوگیری می کند و توانایی هدف‌گیری سلولی آن را بهبود می بخشد. محققان دانشکده پزشکی دانشگاه ماساچوست نانوذره لیپیدی امیدوارکننده ای ایجاد کرده اند که ریه ها را هدف قرار داده و می تواند mRNA ژن را تغییر دهد.
محققان نانوذراتی را ایجاد کردند که شامل یک گروه با بار مثبت است که به ذرات کمک می کند تا با mRNA با بار منفی تعامل کنند. به گزارش سیناپرس،هنگامی که ساختار نانوذرات لیپیدی موثر پیدا شد، محققان آن را روی موش ها آزمایش کردند. پژوهشگران دریافتند: می توانند از این نانوذرات برای انتقال mRNA کد کننده اجزای ویرایش ژن CRISPR/Cas9 به ریه های حیوانات با استفاده از روشی به نام القای داخل تراشه استفاده کنند که امکان کنترل دوز بیشتر از استنشاق را فراهم می کند.
اجزای تحویل شده CRISPR/Cas 9 یک سیگنال توقف رمزگذاری شده ژنتیکی را قطع کردند، ژن یک پروتئین فلورسنت سبز را روشن کرده و به محققان اجازه دادند تا درصد از سلول‌های ریه mRNA را با موفقیت بیان کردند.
محققان دریافتند:پس از یک دوز mRNA، حدود ۴۰ درصد از سلول های اپیتلیال ریه ترانسفکت شدند. ترانسفکشن فرآیند وارد کردن مواد ژنتیکی به سلول است. دو دوز میزان mRNA را به بیش از ۵۰ و سه دوز به ۶۰ درصد افزایش داد.
بوون لی (Bowen Li) پژوهشگر ارشد این مطالعه گفت: این یافته بدان معناست که سلول‌هایی که ما قادر به ویرایش آنها بودیم، واقعاً سلول‌های مستعد بیماری ریه هستند. این لیپید می تواند ما را قادر سازد که mRNA را بسیار موثرتر از هر سیستم تحویلی دیگری که تاکنون گزارش شده است به ریه برسانیم.
او همچنین افزود: استفاده از نانوذرات لیپیدی به جای ویروس مرتبط با آدنو (AAV)، یک مزیت متمایز ارائه کرد. در حالی که ویروس مرتبط با آدنو موثر است، یک پاسخ ایمنی در بدن ایجاد می کند، بنابراین نمی توان آن را به طور مکرر روی یک فرد استفاده کرد. نانوذرات لیپیدی آن پاسخ ایمنی را ایجاد نمی کنند، بنابراین در صورت نیاز می توان چندین دوز تجویز کرد.
به گزارش سیناپرس، محققان همچنین دریافتند که نانوذرات جدید به سرعت شکسته شده و ظرف چند روز از ریه ها پاک می شوند و در نتیجه خطر التهاب را کاهش می دهند. توسعه آنها می تواند در آینده برای اصلاح جهش ژنتیکی که باعث فیبروز کیستیک و سایر بیماری های ژنتیکی ریه می شود مورد استفاده قرار گیرد.
شرح کامل این مطالعه در مجله Nature Biotechnology منتشر شده است.
مترجم: مهدی فلاحی پناه
No tags for this post.