محققان به یک گونه‌ی قدیمی از ماهی‌ها روی آورده‌اند تا راه بهتری برای رساندن مواد دارویی به مغز پیدا کنند و بیماری‌هایی از طیف سرطان تا سکته مغزی را درمان کنند.
مارماهی‌ها یکی از گونه‌های قدیمی نجات‌یافته از ماهی‌های قورباغه‌مانند بدون فک هستند. آن‌ها هم در رودخانه‌ها و هم آب‌های ساحلی دریایی و نیز در مناطق معتدل در سراسر جهان تجمع دارند.
این ماهی‌های عجیب به خاطر دهان بدون استخوان و دندانه‌دار خود، به طور خاصی غیرطبیعی تلقی می‌شوند. هم‌چنین این ماهی‌ها انگلی هستند و از خون سایر ماهی‌ها تغذیه می‌کنند.
یک مطالعه نشان می‌دهد که این آبزیان می‌توانند یک ناقل برای داروهایی فراهم کنند که اثرات بیولوژیکی بیماری‌های مرتبط با مغز را درمان می‌کند.
تیمی از دانشمندان دانشگاه Wisconsin-Madison و دانشگاه تگزاس در Austin مطالعه‌ای جدید را انجام داده‌اند که در آن، از مولکولی از سیستم ایمنی مارماهی به نام “گیرنده‌های لنفوسیتی متغیر (VLR)” استفاده کردند.
محققان توضیح می‌دهند آن چه که VLR ها را برای آن‌ها جذاب کرده است، این است که این مولکول‌ها می‌توانند ماتریکس خارج سلولی (ECM) را هدف‌گذاری کنند؛ ماتریکس خارج سلولی، شبکه‌ای از ماکرومولکول‌ها است که ساختاری برای سلول‌های اطراف خود فراهم می‌کند.
این شبکه، بخش عظیمی از سیستم عصبی مرکزی را تشکیل می‌دهد؛ بنابراین تیم پژوهشی معتقد است که VLR ها می‌توانند داروهایی را به مغز حمل کنند که باعث تقویت اثربخشی داروهای سرطان مغز، ضربه مغزی یا سکته مغزی می‌شود.
به نظر می‌رسد این سری از مولکول‌های هدفمند، تا حدی در رقابت با بیماری هستند. ما باور داریم که این مولکول‌ها می‌توانند به عنوان یک فن‌آوری پایه در برابر چندین بیماری مورد استفاده قرار گیرند.
نویسنده‌ی مطالعه، پروفسور Eric Shusta
محققان فرضیه خود را در مدل‌های موشی از سرطان مغز پیشرونده آزمایش کردند و نتایج خود را در مجله‌ی Science Advances گزارش کردند.
یک آزمایش امیدوارکننده
به طور معمول، داروها نمی‌توانند به آسانی به مغز نفوذ کنند؛ زیرا مغز توسط سد خونی-مغزی محافظت می‌شود. این سد، مانع از انتشار مواد مضر به درون مغز می‌شود. با این حال، این سد از رسیدن دارو به هدف خود (مغز) نیز جلوگیری می‌کند.
در برخی از بیماری‌های مرتبط با مغز، سد خونی-مغزی گشاد (نفوذپذیر) می‌شود و مغز در معرض مشکلات بیشتر قرار می‌گیرد؛ ولی در این حالت، داروها نیز می‌توانند به مغز برسند.
در مطالعه‌ی اخیر، محققان از آزمایش اثربخشی VLR ها هیجان‌زده بودند؛ زیرا توانستند در بیماری glioblastoma (فرم پیشرونده‌ای از سرطان مغز)، سد خونی-مغزی را بشکنند.
پروفسور Shusta توضیح می‌دهد:
مولکول‌هایی مثل VLR، به طور معمولی نمی‌توانند ماده‌ای را از مغز عبور دهند؛ ولی هر جا که انقطاعی در سد خونی-مغزی وجود داشته باشد، این مولکول‌ها می‌توانند دارو را درست به محل آسیب‌دیده برسانند.
تیم پژوهشی روی مدل‌های موشی glioblastoma کار کرد؛ به این ترتیب که برای درمان، از VLR های متصل به doxorubicin استفاده کرد. doxorubicin دارویی است که برای درمان این فرم از سرطان در انسان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پروفسور Shusta و همکارانش گزارش می‌کنند که این رویکرد، امیدوارکننده بود؛ چرا که باعث طولانی شدن بقا در جوندگانی می‌شود که با این داروی آزمایشگاهی ترکیبی درمان شده‌اند.
محققان ذکر کردند که اتصال VLR ها به داروهای متنوع، می‌تواند یک فایده‌ی مهم دیگر نیز داشته باشد. این فرآیند به متخصصان اجازه می‌دهد که به طور قابل توجهی، دوزهای بالاتری از این داروها را به ماتریکس خارج سلولی مغز منتقل کنند.
نویسنده‌ی همکار، پروفسور John Kuo توضیح می‌دهد:
همانند آبی که اسفنج را خیس می‌کند، مولکول‌های مارماهی در مقایسه با روش‌های خاص دارورسانی، می‌توانند باعث تجمع مقدار بیشتری از دارو در ماتریکس فراوان اطراف سلول‌ها شوند.
این حقه‌ی اتصال VLR می‌تواند یک مشکل دیگر را هم حل کند. محققان توضیح می‌دهند که سلول‌های مغزی در هنگام دریافت دارو، می‌توانند به عنوان دشمن خودشان عمل کنند؛ زیرا این سلول‌ها، مواد شیمیایی را که به آن‌ها می‌رسد، بالا می‌آورند!
با این حال، از آن جایی که VLRها ماتریکس خارج سلولی احاطه کننده‌ی سلول‌های مغزی را هدف‌گذاری می‌کنند، به داروها اجازه می‌دهند تا برای مدت طولانی‌تری بر سلول‌ها اثر کند.
نویسنده‌ی همکار، دکتر Ben Umlauf می‌گوید:
این تکنیک می‌تواند راهی برای نگه‌داشتن داروهایی در مغز باشد که در غیر این صورت در مغز تجمع نمی‌یابند؛ در نتیجه‌ی این تکنیک، داروها می‌توانند اثربخشی بیشتری داشته باشند.
آزمایش این راهکار در مدل‌های مختلف
در نهایت، محققان ملاحظه کردند که در مدل‌های موشی، VLR ها به آزادی در بدن حرکت می‌کنند؛ ولی در بافت‌های سالم تجمع نمی‌یابند. این نشان می‌دهد که این مولکول‌ها، اختلالی در اندام‌های عملگر سالم ایجاد نمی‌کنند.
در ادامه، محققان می‌خواهند VLR های ترکیب‌شده با سایر انواع داروهای ضدسرطان را آزمایش کنند؛ از جمله، داروهایی که در ایمونوتراپی استفاده می‌شوند. هدف محققان این است که مشاهده کنند تا چه میزان این مولکول‌ها می‌توانند با طیف وسیع‌تری از داروها عملکرد داشته باشند.
احتمال دیگری که محققان می‌خواهند آن را بررسی کنند، این است که می‌توان از VLR ها، برای شناسایی انقطاع در سد خونی-مغزی استفاده کرد؛ انقطاع در سد خونی-مغزی می‌تواند نشان دهنده‌ی شروع یک بیماری باشد. آن‌ها قصد دارند این موضوع را با اتصال VLR ها به کاوشگرهای پیچیده بررسی کنند؛ این کاوشگرها با فن‌آوری‌های تصویربرداری از مغز سازگار هستند.
با این حال، موقتا Kuo اظهار می‌کند که:
من از آزمایش این راهکار بر روی مدل‌های مختلف بیماری، هیجان‌زده هستم. فرآیندهای بیماری‌زایی متعددی وجود دارد که باعث شکسته شدن سد خونی-مغزی می‌شود و ما می‌توانیم این تصور را داشته باشیم که طیف وسیعی از داروها را با استفاده از این مولکول‌ها (VLR ها) به محل مورد نظر برسانیم.
