برای درمان رگ‌های آسیب دیده نانوذرات می‌آیند!

تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که درمان و ترمیم ریه‌های آسیب‌دیده بهبود قابل توجهی داشته است. از طریق استفاده از نانوذرات لیپیدی، پزشکان می‌توانند رگ‌های خونی آسیب‌دیده را ترمیم کنند. این روش جدید امیدوارکننده‌ای برای بهبود بیماران ریوی است.

به طور ساده، ریه‌ها و عروق بدن را می‌توان با ساختمانی شبیه به لوله‌کشی توصیف کرد. رگ‌های خونی همانند لوله‌هایی هستند که خون و مواد مغذی را حمل و نقل می‌کنند تا به اکسیژن رسانی و دی‌اکسید کربن را بردارند. همانند گرفتگی یا بسته شدگی لوله‌ها که باعث مشکل در جریان آب می‌شود، هرگونه آسیب به علت ویروس‌های تنفسی مانند سارس کووید یا آنفولانزا می‌تواند سیستم تنفسی بدن را تحت تأثیر قرار دهد و مشکلاتی ایجاد کند.

در تحقیقات اخیر، نقش سلول‌های اندوتلیال عروقی در ترمیم ریه مورد بررسی قرار گرفت

این تحقیق توسط اندرو واگان از دانشگاه پنسیلوانیا انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که با استفاده از فاکتور رشد اندوتلیال عروقی آلفا (VEGFA) که از طریق نانوذرات لیپیدی (LNPs) منتقل می‌شود، می‌توان رگ‌های خونی آسیب‌دیده را بهبود بخشید. مانند نصب وصله در بخش‌هایی که لوله‌ها شکسته شده‌اند.

نتایج تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که سلول‌های اندوتلیال نقش مهمی در ترمیم ریه پس از عفونت‌های ویروسی ایفا می‌کنند. تحقیقات جدید نشان می‌دهد که با انتقال مواد ژنتیکی به این سلول‌ها، بافت ریه آسیب دیده بهبود می‌یابد. این یافته‌ها بهبود درمان بیمارانی که از بیماری‌هایی مانند کووید-۱۹ رنج می‌برند را نشان می‌دهد.

در این تحقیق، محققان مسیرهای مرتبط با ترمیم ریه را شناسایی کرده و مواد ژنتیکی را به سلول‌های اندوتلیال منتقل کرده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که با از بین بردن مسیر TGFBR2، فعالیت VEGFA نیز قطع می‌شود. این کاهش در سیگنال‌ها باعث می‌شود که سلول‌های رگ‌های خونی قادر به تجدید و بازسازی نشوند، که این موضوع برای عملکرد صحیح ریه در تبادل گازها ضروری است.

محققان امیدوارند که با انتقال مواد ژنتیکی VEGFA به داخل سلول‌های اندوتلیال، بهبودی قابل توجهی در ریه پس از آسیب‌های مرتبط با بیماری را ایجاد کنند.

یک تیم از محققان در آزمایشگاه واگان با استفاده از روش‌های نوآورانه در حوزه مهندسی زیستی و با همکاری مایکل میچل، استاد دانشکده مهندسی و علوم کاربردی پن، در تحقیقات خود به بررسی امکان استفاده از LNP (نانوذرات چربی لیپیدی) برای تحویل محموله‌های mRNA پرداختند. LNP ها به عنوان وسایل انتقالی مؤثری برای انتقال اطلاعات ژنتیکی شناخته شده‌اند. اما چالش اصلی آنها در اینجا بود که بتوانند بدون تجمع در کبد، به طور مستقیم وارد جریان خون شوند. بنابراین، تیم محققان نیاز به ابداع یک روش منحصر به فرد داشتند تا بتوانند سلول‌های اندوتلیال ریه را هدف قرار دهند.

لولو سو، یکی از محققان فوق دکترا در تیم، توضیح داد که آنها LNP را به طور مهندسی طراحی کردند تا به سلول‌های اندوتلیال ریه متمایل شوند. آنها به دنبال یافتن راهی بودند که با ورود به جریان خون، بار مثبت را از دست بدهند، اما هنگام رسیدن به سلول‌های اندوتلیال، بار مثبت شوند و اجازه آزاد شدن mRNA را بدهند. آزمایشات نشان داد که استفاده از LNP های آنها برای انتقال VEGFA به سلول‌های اندوتلیال بسیار مؤثر بوده و در نتیجه، تحقیقات حاکی از بهبود چشمگیری در عروق در مدل‌های حیوانی بودند.

در تحقیقات روی حیوانات، مشاهده شد که سطح اکسیژن بهبود یافت و در برخی موارد، ازمایش درمانی به افراد کمک کرد تا بهبود وزنی بهتر نسبت به گروه کنترل داشته باشند.

در موش‌هایی که تحت درمان قرار گرفتند، التهاب ریه کاهش یافت و این نشان می‌دهد که سطوح کمتری از نشانگرهای خاص در ریه آنها وجود دارد. همچنین، ریه‌های آنها کمتر آسیب دیده بودند و رگ‌های خونی آنها سالم‌تر بودند.

واگان در این باره توضیح داد: «از یک سو، امیدوار بودیم که به این نتیجه برسیم، اما از سوی دیگر، دیدن تأثیر واقعی، ایمنی و کارآمدی این روش برایمان بسیار هیجان‌انگیز بود. اکنون با شوق منتظر آزمایش این پلتفرم روی سلول‌های مختلف در ریه هستیم و بسیار مهم است که بررسی کنیم آیا این روش در برابر آسیب‌های مزمنی مانند آمفیزم و COPD هم موثر است یا خیر. با تأیید این ایده، مطمئن هستیم که راهی برای استفاده از استراتژی‌های جدید مبتنی بر mRNA در درمان ریه وجود خواهد داشت.»