غلبه بر مقاومت دارویی به کمک نانوذرات سیلیکون

در حال حاضر، مقاومت دارویی عامل حدود ۲۳۰۰۰ مرگ سالانه در ایالات متحده‌ی آمریکا و ۷۰۰۰۰۰ مرگ سالانه در کل جهان است؛ و بر اساس تخمین صورت‌گرفته توسط مطالعات اخیر ، میزان ظهور نژادهای جدید بیماری‌زا تا سال ۲۰۵۰، از میزان معرفی داروهای جدید توسط سازمان غذا و دارو فراتر خواهد رفت. وقوع چنین رویدادی به این معنی خواهد بود که در آینده‌ای نزدیک، میزان مرگ و میر ناشی از مقاومت دارویی از میزان مرگ و میر ناشی از سرطان فراتر خواهد رفت.

Hongbo Pang، از محققان دانشگاه Minnesota در کشف اولین نمونه ژن‌درمانی مؤثر علیه عفونت‌های باکتریایی کشنده شرکت داشته است. در این ژن‌درمانی از نانوذرات برای حمل siRNA های هدف‌گیرنده‌ی سیستم ایمنی استفاده شده است. این مطالعه که در ژورنال Nature Communications منتشر شده است، توسط محققانی از دانشگاه‌های مینسوتا، کالیفرنیا ساندیگو (UCSD)، Sanford Burnham Medical Discovery Institute (SBMDI)، و Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) صورت گرفته است.

مقاله مرتبط: نانوربات‌های صناعی؛ پایانی بر مقاومت آنتی‌بیوتیکی

این مطالعه نشانگر پتانسیل فوق‌العاده‌ی نانوتکنولوژی هدفمند برای درمان بیماری‌های مختلف انسانی، و نمونه‌ی بارزی از یک مطالعه‌ی همگراست. Michael Sailor از دانشگاه کالیفرنیا ساندیگو در این باره چنین اظهار کرده است:

برای عملی‌کردن این طرح، نیاز به تلفیق تجربیات دانشگاه UCSD درباره‌ی نانومواد، تجربیات KAIST درباره‌ی بیولوژی سلول و غشای سلولی، و مدل‌های پپتیدی و بیماری همکاران زیست‌پزشکی ما در SBMDI و UMN بود.

چگونگی غلبه بر مقاومت دارویی

مطالعه‌ی این تیم تحقیقاتی، درباره‌ی ژن‌درمانی، روشی کم‌مصرف برای مبارزه علیه عفونت‌های باکتریایی و تقویت سیستم ایمنی بدن، صورت گرفته است. درمان‌های صورت‌گیرنده توسط siRNAها، قابلیت بهبود توانایی برخی از سلول‌های ایمنی ذاتی در حمله به باکتری‌ها در عین خاموش‌کردن پاسخ التهابی سیستم ایمنی (که می‌تواند در فرایند ترمیم و بهبود دخالت کند.) را دارد.

با وجود چنین روشی، امید می‌رود که امکان درمان طیف گسترده‌ای از عفونت‌های باکتریایی از جمله گونه‌های نوظهور، وجود داشته باشد. با وجود دشواربودن انتقال صحیح و هدفمند siRNA در بدن، نتایج مطالعات نشان‌دهنده‌ی بهبودی کامل عفونت‌های باکتریایی کشنده  هستند. (بهبودی ۱۰۰ درصد موش‌های آلوده به دوز کشنده‌ای از پنومونی ناشی از استافیلوکوک اورئوس)

برای حل مشکل انتقال هدفمند، راه حل دانشمندان استفاده از رشته‌ی کوتاهی از پپتید بود که توانایی شناسایی ماکروفاژها در محل عفونت را دارد. این پپتید در ترکیب با نانوذرات دارای مزایایی خاص به عنوان حامل، امکان ارسال هدفمند درمان ژنی به محل‌های موردنظر و دستیابی به بهبودی کامل در مقابل عفونت‌های باکتریایی کشنده را فراهم می‌کند.

محققان از ترکیب سه مرحله در ساخت این نانوذرات بهره جسته اند:

• ساخت نانوذره‌ای متخلخل که از بار siRNA حمل‌شده در جریان خون محافظت می‌کند.
• کشف پپتیدی که به طور انتخابی ماکروفاژها را هدف قرار می‌دهد.
• مهندسی پوششی شیمیایی، به نام fusogenic lipid، که امکان نفوذ نانوذرات به درون ماکروفاژ و رساندن محموله‌اش به بخش‌های موردنظر درون سلولی را فراهم می‌کند.

این مطالعه، اولین نمونه از یک ژن‌درمانی موفق علیه عفونت‌های باکتریایی کشنده است که در آن از نانوذرات برای حمل siRNA به سمت ماکروفاژها استفاده شده است. این تیم تحقیقاتی برای اولین بار خبر از تأثیر صددرصدی ژن‌درمانی توسط siRNA در بهبود کامل عفونت‌های کشنده‌ی باکتریایی داده است.

برای کسب اطلاعات بیشتر به مقاله‌ی زیر مراجعه کنید:

Byungji Kim et al. Immunogene therapy with fusogenic nanoparticles modulates macrophage response to Staphylococcus aureus, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-04390-7