نانوذرات جدیدی که فناوری ویرایش ژن را مستقیماً به ریه‌ها منتقل می‌کند
تاریخ انتشار: ۱۴ فروردین ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۴۴۱۶۲۶
به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، ایجاد درمان‌های موثر برای بیماری‌های ژنتیکی ریه مانند فیبروز کیستیک چالش برانگیز است. این امر ممکن است برای مدت طولانی‌تری صدق نکند، زیرا دانشمندان نوع جدیدی از نانوذره را توسعه می‌دهند که می‌تواند فناوری ویرایش ژن را مستقیماً به ریه‌های موش منتقل کند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
با نقشه‌برداری از ژنوم انسان و مطالعات بعدی مرتبط با ژنوم گسترده که جهش‌های ژنتیکی تعریف‌شده را با بیماری‌های شناخته‌شده مرتبط می‌کند، تمرکز بسیاری از تحقیقات بر روی توسعه ژن‌درمانی برای هدف قرار دادن علل ژنتیکی بیماری‌ها بوده است.
RNA پیام رسان (mRNA) یک عامل درمانی نسبتاً جدید است که برای پیشگیری و درمان برخی بیماری‌های ژنتیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما برای عملکرد مؤثر در بدن، mRNA - که حامل اطلاعات ژنتیکی است که سلول‌ها را به سمت ساخت پروتئین هدایت می‌کند - به یک سیستم انتقال پایدار نیاز دارد که از تخریب محافظت کند و به آن اجازه دهد وارد سلول‌ها شود تا محموله‌های تغییر دهنده ژن خود را تحویل دهد. نانوذرات ابزار‌های موثری برای انتقال پایدار mRNA هستند.
با این حال، انتقال نانوذرات mRNA چالش‌های خود را دارد. رساندن آن به قسمت صحیح بدن و اجتناب از تأثیر بر سایر اندام‌ها می‌تواند مشکل باشد. پیش از این نانوذرات تزریقی زمانی که در یک کره لیپیدی (چربی) محصور می‌شدند از تخریب mRNA جلوگیری می‌شد و توانایی هدف‌گیری سلولی آن را بهبود می‌بخشید. حالا محققان MIT و دانشکده پزشکی دانشگاه ماساچوست نانوذره لیپیدی امیدوارکننده‌ای ایجاد کرده‌اند که ریه‌ها را هدف قرار می‌دهد، جایی که می‌تواند mRNA ژن را تغییر دهد.
محققان نانوذراتی را ایجاد کردند که شامل یک سر با بار مثبت است که به ذرات کمک می‌کند تا با mRNA با بار منفی تعامل کنند و یک دم لیپیدی بلند که به عبور ذرات از غشای سلولی به داخل سلول کمک می‌کند. محققان به منظور شناسایی یک ساختار نانوذراتی که می‌تواند به ریه‌ها برسد، ۷۲ گروه سر و ۱۰ دم لیپیدی با ساختار‌های شیمیایی مختلف را آزمایش کردند.
هنگامی که ساختار نانوذرات لیپیدی موثر پیدا شد، محققان آن را روی موش آزمایش کردند. آنها دریافتند که می‌توانند از این نانوذرات برای انتقال mRNA کد کننده اجزای ویرایش ژن CRISPR/Cas۹ به ریه‌های حیوانات با استفاده از روشی به نام القای داخل تراشه - وارد کردن یک ماده به طور مستقیم به نای (نای) - استفاده کنند که امکان کنترل دوز بیشتر از استنشاق را فراهم می‌کند.
اجزای تحویل‌شده ژن CRISPR/Cas ۹ یک سیگنال توقف رمزگذاری شده ژنتیکی را قطع کردند، ژن یک پروتئین فلورسنت سبز را روشن کردند و به محققان اجازه دادند تا تعیین کنند چند درصد از سلول‌های ریه mRNA را با موفقیت بیان کردند.
محققان دریافتند که پس از یک دوز mRNA، حدود ۴۰ درصد از سلول‌های اپیتلیال ریه ترانسفکت شدند. ترانسفکشن فرآیند وارد کردن مواد ژنتیکی به سلول است. دو دوز mRNA درصد را به بیش از ۵۰ ٪ و سه دوز به ۶۰ ٪ افزایش داد. هر یک از سلول‌های اپیتلیال کلیدی برای درمان بیماری ریه - سلول‌های کلابی و سلول‌های مژه‌دار - حدود ۱۵ درصد ترانسفکت شدند.
بوون لی، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: «این بدان معناست که سلول‌هایی که ما قادر به ویرایش آنها بودیم، واقعاً سلول‌های هدف برای بیماری ریه هستند. این لیپید می‌تواند ما را قادر سازد که mRNA را بسیار موثرتر از هر سیستم تحویلی دیگری که تاکنون گزارش شده است به ریه برسانیم.
استفاده از نانوذرات لیپیدی به جای ویروس مرتبط با آدنو (AAV)، وسیله دیگری که برای ارائه ژن درمانی استفاده می‌شود، یک مزیت متمایز دارد. در حالی که استفاده از ویروس ْدنو موثر است، اما پاسخ ایمنی در بدن ایجاد می‌کند، بنابراین نمی‌توان آن را به طور مکرر روی یک فرد استفاده کرد. نانوذرات لیپیدی آن پاسخ ایمنی را ایجاد نمی‌کنند، بنابراین در صورت نیاز می‌توان چندین دوز از آن را برای بیمار تجویز کرد.
محققان همچنین دریافتند که نانوذرات جدید به سرعت شکسته شده و ظرف چند روز از ریه‌ها پاک می‌شوند و در نتیجه خطر التهاب را کاهش می‌دهند. توسعه آنها می‌تواند در آینده برای اصلاح جهش ژنتیکی که باعث فیبروز کیستیک و سایر بیماری‌های ژنتیکی ریه می‌شود مورد استفاده قرار گیرد.
دانیل اندرسون، نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: «این اولین نمایش تحویل بسیار کارآمد RNA به ریه‌ها در موش است. ما امیدواریم که بتوان از آن برای درمان یا ترمیم طیف وسیعی از بیماری‌های ژنتیکی از جمله فیبروز کیستیک استفاده کرد.»
این تیم تحقیقاتی در حال کار بر روی پایدارتر کردن نانوذرات جدید هستند تا بتوان آنها را از طریق یک ریزپاش و همچنین واکسن mRNA که می‌تواند مستقیماً به ریه‌ها فرستاده شود، در هوا ذوب کرده و استنشاق کرد.
انتهای پیام/
منبع: آنا
کلیدواژه: نانو ذرات ویرایش ژن بیماری ژنتیکی بیماری ریه بیماری های ژنتیکی بیماری ها ریه ها سلول ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۴۴۱۶۲۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
تولید دارویی که از دیابت جلوگیری می‌کند
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، این آنتی بادی مونوکلونال آزمایشی مانند یک سپر از آسیب به سلول های تولید کننده انسولین محافظت می کند و حتی در برخی موارد طول عمر این سلول ها را افزایش می دهد.
دیابت نوع یک زمانی روی می دهد که سیستم ایمنی بدن بیمار به سلول های بتا در پانکراس حمله می کند. این سلول های مهم انسولین تولید می کنند و بدون این ماده فرد نمی تواند سطح گلوکز خون را مدیریت کند که این روند یه تزریق مادام العمر انسولین منجر می شود و پیامدهایی برای سلامت فرد دارد.
اما محققان دانشگاه جان هاپکینز در پژوهشی جدید راهی نوین برای جلوگیری از آغاز دیابت یا حتی معکوس کردن آن در مراحل اولیه ابتلا یافته اند. یک داروی جدید به نام mAb43 که در حقیقت یک درمان آزمایشی است، برای مقابله با طیفی از بیماری ها نوید بخش بوده است.
آنتی بادی ها در حقیقت پروتئین هایی هستند که سلول هایی خاص و معمول پاتوژن های خارجی رابه یکدیگر پیوند می دهند تا آنها را از بدن پاکسازی کنند. واکسن ها به پروتئین سیستم ایمنی بدن آموزش می دهد تا در مقابل هدف های خاصی آنتی بادی تولید کند. آنتی بادی های مونوکلونال طوری مهندسی شده اند تا با یک هدف خاص بجنگند و به طور یک جا به عنوان واکنشی سریع به یک بیماری خاص مانند عفونت، به بدن منتقل می شوند. این نوع درمان هادر مطالعات اخیر برای مقابله با بیماری هایی مانندمالاریا، کووید۱۹ و غیره کارآمد بوده است.
در این موارد آنتی بادی ها طوری طراحی شدندتا سلول ها را از سیستم ایمنی بدن مخفی کنند. اما mAb43آنها را به پروتئینی کوچک که روی سطح سلول های بتا قرار دارد، پیوند می زندو سپس به عنوان یک سپر یا پوشش عمل می کند تا آنها را در برابر حملات سلول های ایمنی مخفی کند. هنگامیکه این دارو به طور مرتب مصرف شود، سلول های بتا را محافظت می کند و در نتیجه توانایی بیمار برای تولید انسولین نیز حفظ می شود. حتی اگر آسیب هایی به سلول ها وارد شده باشد، این سپر به سلول ها بتا فرصت می دهد تا بازتولید شوند.
محققان این درمان را روی ۶۴ موش مبتلا به دیابت نوع یک آزمایش کردند. موش ها پس از رسیدن به سن ۱۰ هفتگی ،هر هفته دوزهایی از این آنتی بادی را دریافت کردند و پس از ۳۵ هفته بدن تمام آنها عاری از دیابت بود. نکته جالب آنکه یکی از موش ها به طور موقت و پس از نمایان شدن علایم اولیه و قبل از دریافت آنتی بادی به این بیماری مبتلا شد. اما این موش هم پس از دریافت دوزهایی از دارو به مدت ۳۵ هفته درمان شد. همین امر نشان می دهد داروی مذکور می تواند روند ابتلا به دیابت را در مراحل اولیه ابتلا معکوس کند.
تمام موش هایی که این درمان را دریافت کردند تا پایان آزمایش (۷۵ هفته) زنده ماندند که در حقیقت طول عمر بیشتر موش ها نیز همین اندازه است. تحقیق مذکور هم اکنون با استفاده از آنتی بادی موش ها روی همین حیوانات آزمایش شده است. اما پژوهشگران تصمیم دارند در مرحله بعد نسخه انسانی این آنتی بادی را قبل از آزمایش بالینی توسعه دهند. اما یک مانع اصلی هنوز وجود دارد. آنتی بادی های مونوکلونال ممکن است برای مصرف گسترده گرانقیمت باشند.محققان امیدوارند با تحقیقات بیشتر هزینه آنها را کاهش دهند.
این تحقیق در ژورنال دیابت منتشر شده است.
کد خبر 6095397
جزئیات جدید از دزدیده شدن دختر ۴ ساله کلالهای؛ کارگر ۳۵ ساله قصد فروش یسنا را داشت