کشف روش جدیدی برای رساندن درمان‌های مبتنی بر DNA به سلول

به گزارش ایسنا و به نقل از وب‌سایت رسمی دانشگاه مینه‌سوتا، پژوهشگران بخش شیمی "دانشگاه مینه‌سوتا"(U of M)، پلیمر جدیدی را برای رساندن درمان‌های مبتنی بر DNA و RNA ابداع کرده‌اند. پژوهشگران برای نخستین بار توانستند نحوه تعامل پلیمرها با سلول‌های انسان را هنگام رساندن دارو به بدن، با دقت ببینند. این پژوهش، راه را برای کاربرد گسترده‌تر پلیمرها در ژن‌درمانی و ابداع واکسن هموار می‌سازد.

ژن‌درمانی، تغییر ژن‌های درون سلول برای درمان بیماری‌ها است. ژن‌درمانی، به یک حامل نیاز دارد که DNA را برای انتقال به سلول بسته‌بندی می‌کند.

بسته‌بندی نوکلئیک اسیدها نیز در واکسن‌هایی مانند واکسن کووید-۱۹ آران‌ای پیام‌رسان‌ که اخیرا ابداع شده و در لیپید محصور شده است، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پژوهشگران در این پروژه، پلیمرهایی را که مولکول‌های زنجیره بلند هستند و پلاستیک‌ها را تشکیل می‌دهند، ساختند تا از آنها برای بسته‌بندی نوکلئیک اسیدها استفاده شود.

"ترزا راینک"(Theresa Reineke)، سرپرست این پژوهش گفت: این کار به نوعی مانند سفارش دادن از شرکت "آمازون"(Amazon) است که کالای مورد نظر پس از سفارش، در یک جعبه حمل می‌شود. اگر سفارش‌ها با جعبه حمل نشوند، شکسته خواهند شد.

ما در پژوهش خود، همین کار را در سطح نانو انجام می‌دهیم. ما از محموله حساس آران‌ای و DNA استفاده می‌کنیم که مستعد تخریب آنزیمی هستند و تا زمانی که از آنها محافظت نشود، به هدف نمی‌رسند.

پژوهشگران، پلیمرهایی را با استفاده از "کینین" (Quinine) طراحی کردند که به حل شدن مواد منجر می‌شود و در انواع مواد مورد استفاده در مراقبت شخصی و پزشکی به کار می‌رود. از آنجا که کینین، فلورسنت است، پژوهشگران توانستند با استفاده از روش "طیف‌سنجی رامان"(Raman spectroscopy)، بسته‌های DNA را در سرتاسر بدن و درون سلول‌ها ردیابی کنند.

راینک ادامه داد: ما با این محصول طبیعی، یک ابزار بسته‌بندی جدید را کشف کرده‌ایم که برای حوزه‌هایی مانند ژن‌درمانی و واکسن مهم است و در انواع سلول کاربرد دارد. این ابزار علاوه بر همه مزایای خود یک ویژگی جالب دارد و آن، فلورسنت بودن است. این ویژگی، امکان ردیابی کردن را برای ما فراهم می‌کند و به ما امکان می‌دهد تا بسیاری از اصول مربوط به سیستم‌های بسته‌بندی را که پیش از ارائه این محصول طبیعی غیرممکن بود، درک کنیم.

دارورسانی مبتنی بر پلیمر، به مراتب ساده‌تر از به کار بردن ویروس‌ها است؛ به ویژه برای ژن‌درمانی که هر تزریق آن می‌تواند تا دو میلیون دلار هزینه داشته باشد. با وجود این، مانع اصلی جلوگیری از کاربرد گسترده پلیمر، این بود که دانشمندان، اطلاعات زیادی در مورد نحوه تعامل بسته پلیمر با سلول‌های بدن نداشتند.

این پژوهش می‌تواند عدم اطمینان در مورد نحوه تعامل پلیمر و سلول را برطرف کند. پژوهشگران با استفاده از روش طیف‌سنجی رامان دریافتند که پروتئین‌های خود سلول، در باز کردن بسته‌بندی اسید نوکلئیک هنگام ورود حامل پلیمر به سلول، نقش اصلی را بر عهده دارند.

"رنه فرانتیرا"(Renee Frontiera)، از پژوهشگران این پروژه گفت: درک روند تحویل، نحوه وقوع آن و دیدن آن در لحظه، بسیار رضایت‌بخش است. یکی از نکات اساسی این است که این پلیمرها، بسیار خوب کار می‌کنند و در وارد کردن محموله به سلول، واقعا موثر هستند. ما توانستیم دلیل این که چرا همیشه چنین اتفاقی رخ نمی‌دهد را ارائه دهیم.

این پژوهش، در مجله "PNAS" به چاپ رسید.