موفقیت محققان ایرانی در ساخت نانوحامل‌های دارویی غیرویروسی

پژوهشگران دانشگاه علوم پزشکی مشهد با همکاری دانشگاه مینه‌سوتای آمریکا موفق به ساخت نانوحامل‌های دارویی غیرویروسی شدند.

کد خبر: ۱۱۶۴۱۷۹

تاریخ: ۲۵ آذر ۱۳۹۲ - ۱۱:۳۱

به گزارش گروه دانش خبرگزاری دانا(داناخبر) و به نقل از ایسنا، دکتر نسیم شهیدی همدانی، دکترای بیوتکنولوژی از دانشگاه علوم پزشکی مشهد در این خصوص گفت: امروزه ژن درمانی، به عنوان یکی از روش‌های مهم در درمان بیماری‌هایی مانند سرطان و بیماری‌های ارثی، مورد توجه روزافزونی قرار گرفته است. موفقیت این روش بستگی زیادی به طراحی نانوحامل‌های مؤثر و ایمن به منظور رساندن ماده ژنتیکی مورد نظر به سلول‌های هدف دارد. با توجه به محدودیت‌های نانوحامل‌های ویروسی از قبیل محدودیت در اندازه DNA قابل حمل توسط آن‌ها و هزینه بالا، نانوحامل‌های غیر ویروسی جایگزین مناسبی به شمار می‌روند؛ که در این میان پلیمرهای کاتیونی از اهمیت خاصی برخوردارند. مشهورترین پلی‌کاتیون مورد استفاده برای انتقال ژن به درون سلول، پلی‌اتیلن‌ایمین (PEI) نام دارد. از ویژگی‌های خاص پلی‌اتیلن‌ایمین می‌توان به توانایی اتصال به DNA و متراکم کردن آن، دارا بودن ظرفیت بافری زیاد و حفاظت DNA از تخریب و تجزیه اشاره کرد. از طرفی در راستای کاهش سمیت دارو و افزایش اختصاصیت آن، آپتامرها یکی از جدیدترین مولکول‌هایی هستند که به عنوان نانوحامل مورد استفاده قرار می‌گیرند و از مزیت‌های بارز آن‌ها می‌توان غیر ایمونوژن بودن، پایداری زیاد در دامنه وسیعی از pH، دما و حلال‌های آلی نام برد. لذا در این تحقیق، با توجه به خصوصیات مطلوب پلی‌اتیلن‌ایمین به طراحی نانوحامل غیرویروسی و همراه کردن خصوصیات آن با عملکردهای مناسب آپتامر در هدف قرار دادن سلول سرطانی پرداخته شد.

وی خاطرنشان کرد: سلول‌های لنفوسیتیک به پذیرش قطعات ژنتیکی از خارج سلول بسیار مقاوم هستند و این خصوصیات روند ژن درمانی را در آن‌ها با مشکل روبرو می‌کند. سیستمی در ژن‌درمانی موفق است که بتواند بر موانعی همچون ورود به سلول، نقل و انتقال سیتوپلاسمی و در مورد DNA پلاسمیدی، انتقال به هسته فائق آید. از دغدغه‌های دیگر موجود می‌توان به خصوصیات فیزیکوشیمیایی مناسب مجموعه‌های حامل/ نوکلئیک اسید در فرمولاسیون و نیز قابلیت هدفگیری بافت یا سلول مورد نظر و در عین حال عدم ورود و بیان نابجا در سلول‌های غیر اختصاصی اشاره کرد. همراه کردن مولکول‌های هدفگیری‌کننده سلول‌ها با نانوحامل‌های ژنی، علاوه بر نگهداری قطعات ژنی در اطراف سلول و تسهیل ورود آن‌ها به سلول‌های خاص، مانع از ورود آن‌ها به سلول‌های غیر سرطانی و جلوگیری از بروز عوارض جانبی ناشی از بیان نابجای ژن در سلول‌های سالم می‌شود. با توجه به آنچه گفته شد، هدف از انجام طرح حاضر، سنتز مشتق‌های پلی‌اتیلن‌ایمین با وزن مولکولی متفاوت و اتصال لیگاندهای هدفگیری‌کننده سلول بر روی آن‌ها به عنوان سری جدیدی از سیستم‌های مبتنی بر پلیمر/آپتامر در تحویل اسید نوکلئیک بود.

دکتر نسیم شهیدی همدانی، دکترای گفت: در این راستا ابتدا نانوحامل‌هایی بر پایه پلیمر کاتیونی پلی‌اتیلن‌ایمین تهیه شده و خصوصیات فیزیکی‌ آن‌ها از قبیل قابلیت نگهداری قطعات ژنتیکی، اندازه ذرات، بار سطحی و توانایی مقابله با تغییرات محیط مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه آپتامر‌ها به عنوان مولکول‌های هدفگیری کننده شاخص‌های سطحی سلول‌های سرطانی به پلیمر کاتیونی متصل شده و قابلیت نانوحامل نهایی در انتقال قطعات ژنی و همچنین جلوگیری از ورود آن‌ها در سلول‌های فاقد شاخص‌های سرطانی مطالعه شد.

شهیدی در ادامه افزود: در ادامه این کار، با استفاده از ۱۴ نانوحامل مختلف که دارای اصلاحات ساختاری متفاوت بودند، تحقیقاتی بر روی سلول‌های سرطان پروستات انجام پذیرفت.

به نوشته سایت نانو،‌ دارو‌ها و یا قطعات ژنی همراه شده با این دسته از نانوحامل‌های هدفمند قادر خواهند بود رشد سلول‌های سرطانی از جمله سلول‌های سرطان خون را به کمک ژن‌های مسؤول تنظیم چرخه‌های سلولی، ژن‌های مسؤول خودکشی سلولی و یا ژن‌های بیان کننده آنزیم‌های خاص در بدن متوقف کنند. همچنین این نانوحامل‌ها سبب کاهش عوارض جانبی ناشی از بیان نابجای ژن در سلول‌های سالم خواهند شد. این قبیل حامل‌ها پس از طی‌ مراحل مطالعات بالینی قابلیت ورود به صنایع داروسازی را به عنوان نسل جدید دارو‌ها دارند. لازم به ذکر است نانوحاملی با مکانیسم مشابه که توسط دکتر امید فرخزاد و همکارانش در دانشگاه هاروارد طراحی شده است، در حال گذراندن مطالعات بالینی جهت ورود به بازار دارویی است.

نتایج این کار پژوهشی که توسط دکتر نسیم شهیدی همدانی، دکتر محمد رمضانی عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، دکتر خلیل آبنوس عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد و سایر همکارانشان صورت گرفته، در مجله Gene Medicine به چاپ رسیده است.