نانوذرات می توانند ژنهای موجود در سلولهای مغز استخوان را خاموش کنند

0

نانوذرات می توانند ژنهای موجود در سلولهای مغز استخوان را خاموش کنند

نانوذرات می توانند ژنهای موجود در سلولهای مغز استخوان را خاموش کنند مهندسان MIT با استفاده از نانوذرات تخصصی راهی برای خاموش کردن ژنهای خاص در سلولهای مغز استخوان که نقش مهمی در تولید سلولهای خونی دارند ، ایجاد کرده اند. محققان می گویند این ذرات می توانند برای کمک به درمان بیماری های قلبی یا افزایش عملکرد سلول های بنیادی در بیمارانی که به پیوند سلول های بنیادی نیاز دارند ، طراحی شوند.

دانشکده ها : این نوع درمان ژنتیکی ، معروف به تداخل RNA ، معمولاً هدف قرار دادن اندامهایی غیر از کبد است ، جایی که نانوذرات تجمع می یابند. محققان دانشگاه MIT توانستند ذرات خود را به گونه ای اصلاح کنند که در سلولهای موجود در مغز استخوان تجمع یابد .

“اگر ما می توانید از این ذرات به ضربه اندام های دیگر مورد علاقه دریافت کنید، می تواند یک طیف وسیع تری از برنامه های کاربردی بیماری به اکتشاف، و یکی است که ما واقعا در این مقاله علاقه مند بودند بود وجود دارد استخوان مغز. مغز استخوان یک سایت برای خون ساز است سلول های خونی ، و این باعث می شود که یک سری سلول از سلول ها ایجاد شوند که در انواع مختلف بیماری ها نقش دارند. “می گوید مایکل میچل ، فوق دکترای MIT و یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه.

در مطالعه روی موش ها ، محققان نشان دادند که می توانند با مهار آزاد شدن سلول های خونی مغز استخوان که باعث التهاب می شوند و به بیماری های قلبی کمک می کنند ، از این روش برای بهبود بهبودی پس از حمله قلبی استفاده کنند .

ماروین کرون-گریمبرگ ، متخصص قلب و عروق در مرکز قلب دانشگاه فرایبورگ در آلمان و ماکسیمیلیان شلوس ، محقق تحقیق در بیمارستان عمومی ماساچوست ، همچنین نویسندگان اصلی مقاله هستند که امروز در مهندسی پزشکی پزشکی نیچر ظاهر می شود . نویسندگان ارشد این مقاله دانیل اندرسون ، استاد مهندسی شیمی در MIT و عضو م Instituteسسه تحقیقات سرطان یکپارچه MIT و موسسه مهندسی و علوم پزشکی MIT و ماتیاس ناهندورف ، استاد رادیولوژی در MGH هستند.

هدف قرار دادن مغز استخوان

تداخل RNA استراتژی است که می تواند به طور بالقوه برای درمان انواع بیماری ها با ارائه رشته های کوتاه RNA که مانع از روشن شدن ژن های خاص در سلول می شود ، مورد استفاده قرار گیرد . تاکنون ، بزرگترین مانع این نوع درمان ، مشکل در رساندن آن به قسمت راست بدن بوده است. هنگامی که به جریان خون تزریق می شود ، نانوذرات حامل RNA تمایل به تجمع در کبد دارند که برخی از شرکت های بیوتکنولوژی از این مزیت ها برای توسعه درمان های آزمایشی جدید بیماری کبدی بهره گرفته اند.

آزمایشگاه اندرسون با همکاری رابرت لانگر ، استاد م Instituteسسه MIT ، که همچنین نویسنده این مطالعه جدید است ، قبلاً نوعی نانوذرات پلیمری تولید کرده است که می تواند RNA را به اندام های دیگری غیر از کبد برساند. این ذرات با لیپیدهایی پوشانده می شوند که به تثبیت آنها کمک می کند و بسته به ترکیب ذرات و وزن مولکولی ، آنها می توانند اندامهایی مانند ریه ها ، قلب و طحال را هدف قرار دهند.

اندرسون می گوید: “نانوذرات RNA در حال حاضر به عنوان درمانی با هدف کبد مورد تائید FDA قرار گرفته اند اما نویدبخش بسیاری از بیماری ها هستند ، از واکسن های COVID-19 گرفته تا داروهایی که می توانند ژن های بیماری را به طور دائم ترمیم کنند.” “ما معتقدیم که مهندسی نانوذرات برای رساندن RNA به انواع مختلف سلول ها و اندام های بدن برای دستیابی به گسترده ترین پتانسیل درمان ژنتیکی مهم است.”

در مطالعه جدید ، محققان تصمیم گرفتند ذرات را تطبیق دهند تا بتوانند به مغز استخوان برسند. مغز استخوان حاوی سلول های بنیادی است که انواع مختلفی از سلول های خونی را از طریق فرایندی به نام خون سازی تولید می کند. تحریک این روند می تواند عملکرد سلول های بنیادی خونساز برای پیوند سلول های بنیادی را افزایش دهد ، در حالی که سرکوب آن می تواند اثرات مفیدی بر بیماران مبتلا به بیماری قلبی یا بیماری های دیگر داشته باشد.

میچل ، که اکنون استادیار مهندسی زیستی در دانشگاه پنسیلوانیا است ، می گوید: “اگر ما می توانستیم فناوری هایی را کنترل کنیم که بتوانند فعالیت سلولی را در مغز استخوان و جایگاه سلول های بنیادی خونساز کنترل کنند ، می تواند برای کاربردهای بیماری تحول آفرین باشد.”

محققان با ذراتی که قبلاً برای هدف قرار دادن ریه ها استفاده کرده بودند ، شروع کردند و انواع مختلفی از پوشش سطحی به نام پلی اتیلن گلیکول (PEG) را ایجاد کردند. آنها ۱۵ مورد از این ذرات را آزمایش کردند و یکی از آنها را یافتند که می تواند از گرفتار شدن در کبد یا ریه جلوگیری کند و می تواند به طور م inثر در سلولهای اندوتلیال مغز استخوان جمع شود. آنها همچنین نشان دادند که RNA حامل این ذره می تواند بیان ژن هدف را تا ۸۰ درصد کاهش دهد.

محققان این روش را با دو ژن آزمایش کردند که به اعتقاد آنها می تواند برای از بین بردن آنها مفید باشد. اولین ، SDF1 ، مولکولی است که به طور معمول از خروج سلول های بنیادی خون ساز از مغز استخوان جلوگیری می کند. خاموش کردن این ژن می تواند به همان اثری برسد که داروهایی که پزشکان اغلب برای القا release سلولهای بنیادی خونساز در بیمارانی که نیاز به درمان پرتوی برای سرطان های خون دارند استفاده می کنند. این سلولهای بنیادی بعداً پیوند داده می شوند تا سلولهای خونی بیمار دوباره جمع شوند.

میچل می گوید: “اگر راهی برای سرنگونی SDF1 دارید ، می توانید باعث آزاد شدن این سلول های بنیادی خونساز شود ، که برای پیوند بسیار مهم است بنابراین می توانید برداشت بیشتری از بیمار داشته باشید.”

محققان نشان دادند که وقتی آنها از نانوذرات خود برای سرنگونی SDF1 استفاده کردند ، می توانند آزاد سازی سلولهای بنیادی خونساز را پنج برابر کنند ، که قابل مقایسه با سطوح بدست آمده از داروهایی است که اکنون برای افزایش ترشح سلول های بنیادی استفاده می شود. آنها همچنین نشان دادند که این سلولها می توانند با موفقیت به سلولهای جدید خونی متصل شوند ، وقتی به موش دیگری پیوند شوند.

لانگر ، که استاد موسسه دیوید اچ کخ در MIT است ، می گوید: “ما از آخرین نتایج بسیار هیجان زده هستیم.” “قبلاً ما روشهای سنتز و بازدهی بالایی را برای هدف قرار دادن سلولهای کبدی و رگهای خونی ایجاد کرده ایم ، و اکنون در این مطالعه ، مغز استخوان. ما امیدواریم که این امر منجر به درمان های جدیدی برای بیماری های مغز استخوان مانند میلوم چندگانه و سایر بیماری ها “

مبارزه با بیماری های قلبی

ژن دوم که محققان برای ناک داون هدف آن قرار گرفتند ، MCP1 نام دارد ، مولکولی که نقشی اساسی در بیماری های قلبی دارد. هنگامی که MCP1 توسط سلولهای مغز استخوان پس از حمله قلبی آزاد می شود ، سیل سلولهای ایمنی را تحریک می کند تا مغز استخوان را ترک کرده و به قلب بروند ، در آنجا التهاب ایجاد می کند و می تواند منجر به آسیب بیشتر قلب شود.

در مطالعه ای روی موش ها ، محققان دریافتند که تحویل RNA که MCP1 را هدف قرار می دهد تعداد سلول های ایمنی را که پس از حمله قلبی به قلب می روند کاهش می دهد. موش هایی که این روش درمانی را دریافت کرده اند نیز بهبودی بافت قلب را در پی حمله قلبی نشان داده اند.

میچل می گوید: “ما اکنون می دانیم که سلول های ایمنی نقش مهمی در پیشرفت حمله قلبی و نارسایی قلبی دارند.” “اگر ما بتوانیم راهکارهای درمانی برای جلوگیری از ورود سلولهای ایمنی که از مغز استخوان به قلب می آیند ، ایجاد کنند ، این می تواند وسیله جدیدی برای درمان حمله قلبی باشد . این یکی از اولین اقدامات رویکرد مبتنی بر اسید نوکلئیک است. این.”

در آزمایشگاه خود در دانشگاه پنسیلوانیا ، میچل اکنون در حال کار بر روی فناوری های جدید نانو است که مغز استخوان و سلول های ایمنی بدن را برای درمان بیماری های دیگر ، به ویژه سرطان های خون مانند مولتیپل میلوما هدف قرار می دهد.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.