نانوساختارهایی که با التهاب بدن مقابله می‌ کنند

"درمان با پادتن مونوکلونال"(Monoclonal antibody treatments)، مزایای قابل توجهی را برای افراد مبتلا به طیف گسترده‌ای از اختلالات خودایمنی ایجاد می‌کند، اما عوارضی را نیز به همراه دارد. مهندسان در حال حاضر به ابداع درمان‌های مبتنی بر نانوالیاف مشغول هستند که بدن را برای انجام دادن حمله بیولوژیکی خود در برابر اختلالات ایمنی تقویت می‌کند.

درمان‌های بیولوژیکی برای بیماری‌های خودایمنی، پادتن‌های مونوکلونال را در بر دارند که به جستجوی عوامل آسیب در سیستم ایمنی بدن می‌پردازد که از روی اشتباه به حمله در برابر بدن منجر می‌شوند و به بروز بیماری‌های جدی و مزمن مانند بیماری کرون، روماتیسم مفصلی و پسوریازیس می‌انجامند.

یک عامل ایمنی که معمولا در چنین بیماری‌هایی بیش از اندازه بیان می‌شود، "فاکتور نکروز توموری آلفا"(TNF) است. بنابراین درمان‌های بیولوژیکی، تزریق پادتن‌های مونوکلونال را شامل می‌شوند که به مقادیر اضافی فاکتور نکروز توموری آلفا متصل می‌شوند و آنها را از بین می‌برند. درمان با پادتن مونوکلونال علاوه بر عوارض جانبی، می‌تواند درجات گوناگونی از اثربخشی را در افراد متفاوت به همراه داشته باشد.

پادتن‌هایی که به فاکتور نکروز توموری آلفا حمله می‌کنند، نهایتا توسط سیستم ایمنی بدن شناسایی می‌شوند. سیستم ایمنی بدن، این پادتن‌ها را از بین می‌برد و درمان‌های بعدی را بی‌اثر می‌کند. این موضوع به ویژه هنگامی مشکل‌ساز می‌شود که بیماری، مزمن است و به درمان مکرر نیاز دارد.

پژوهشگران "دانشگاه دوک"(Duke University) آمریکا تصمیم گرفتند تا یک روش جدید ابداع کنند که به خنثی‌سازی مداوم فاکتور نکروز توموری آلفا بدون عوارض جانبی می‌پردازد.

این راهبرد، ابداع نانوساختارهایی را در بر داشت که پژوهشگران می‌توانستند زیرواحدهای پروتئین را به صورت شیمیایی به آن متصل کنند تا به تحریک واکنش بیولوژیکی مورد نیاز برای جداسازی مقادیر اضافی فاکتور نکروز توموری آلفا بپردازد.

"دیوید رامپولا"(David Rampulla)، از پژوهشگران این پروژه گفت: با وجود ۲۴ میلیون آمریکایی که از بیماری‌های خودایمنی رنج می‌برند، نیاز بالینی به یافتن درمان‌های مؤثر برای این اختلالات احساس می‌شود که هزینه کمتری نسبت به درمان‌های کنونی داشته باشند. نانوبیولوژی، یک رویکرد امیدوارکننده برای ایجاد واکنش ایمنی و مقابله با این بیماری‌های پیچیده است. این پژوهش که روی موش‌ها انجام شد، نمایشی زیبا از درمان های احتمالی با استفاده از نانوالیافی است که به صورت هوشمندانه طراحی و تولید شده‌اند.

پژوهشگران دانشگاه دوک، از یک روش شیمیایی موسوم به "supramolecular self-assembly" استفاده کردند. اگرچه این روش، پیچیده به نظر می‌رسد اما به ساده‌تر شدن کارها کمک می‌کند. این روش برای ساختن رونوشت مولکول‌های پیچیده به کار می‌رود که بخش‌های متفاوتی دارند و عملکرد هر کدام از بخش‌های آنها متفاوت است.

پژوهشگران در این پروژه، نوعی نانوالیاف ابداع کردند. این نانوالیاف، ساختاری شبیه به یک ستون فقرات مرکزی دارد که از واحدهای تکراری پروتئین تشکیل شده است. از این ستون فقرات برای افزودن بخش‌هایی استفاده شد که با سیستم ایمنی بدن در تعامل هستند. یکی از اصلی‌ترین بخش‌ها، قطعه‌ای از فاکتور نکروز توموری آلفا است. بخش دیگر، قطعه‌ای از پروتئینی موسوم به "C3dg" بود که به تقویت سیستم ایمنی بدن کمک می‌کند.

هنگامی که پژوهشگران، نانوالیاف را در بدن موش‌های مبتلا به پسوریازیس قرار دادند، این ماده مانند درمان با پادتن مونوکلونال عمل کرد. به کار بردن نانوالیاف به همراه قطعات فاکتور نکروز توموری آلفا موجب شد که سیستم ایمنی موش‌ها، به ایجاد پادتن‌هایی علیه آن منجر شود. پژوهشگران دریافتند که افزودن C3dg، به تقویت درمان کمک می‌کند، زیرا واکنش سلول‌های B را افزایش می‌دهد و بدین ترتیب، مقدار بیشتری از پادتن‌های خنثی‌کننده فاکتور نکروز توموری آلفا تولید می‌شوند.

"جوئل کولیر"(Joel Collier)، سرپرست این پروژه گفت: ما نانومواد را به کار می‌بریم تا سیستم ایمنی بدن را به کارخانه تولید پادتن ضد التهاب تبدیل کنیم. این اساسا یک واکسن ضد التهاب است.

پژوهشگران برای بهینه‌سازی و تطبیق این درمان با سایر بیماری‌های التهابی، به بررسی نحوه تاثیر پزشکی نانو در تحریک سیستم ایمنی بدن ادامه می‌دهند. آنها قصد دارند در مرحله بعد این روش را در موش‌های مبتلا به روماتیسم مفصلی آزمایش کنند.

منبع: ایسنا

4167