قد تحمي الجسيمات النانوية الشبيهة بالصبغة الخلايا من أشعة الشمس الضارة
بقلم ماثيو سيدكا، تم نشر المقال بموافقة مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل وشبكة أورت إسرائيل 29.10.2017
في أشهر الصيف الحارة، يشعر الكثير من الناس بالحاجة إلى وضع كميات كبيرة من واقي الشمس على بشرتهم لمنع الشمس من إتلافها. لكن العلماء وجدوا طريقة جديدة لحجب هذا الإشعاع الخطير: الجسيمات النانوية التي تحاكي عمل الميلانين وتحمي خلايا الجلد من الداخل. إذا ثبت نجاحه، فيمكن استخدام هذا النهج لتطوير حماية موضعية أكثر فعالية وربما حتى علاجات لبعض الأمراض الجلدية.
استخدام اللون (الصباغ) الميلانين، الذي يمنح بشرتنا لونًا أغمق، هو أحد وسائل الدفاع الطبيعية الرئيسية للجسم ضد الضرر الذي يمكن أن تسببه الأشعة فوق البنفسجية للحمض النووي. تحت سطح الجلد توجد خلايا خاصة تفرز الميلانوزوماتالتي تنتج الميلانين وتخزنه وتنقله. يتم امتصاص هذه الهياكل بواسطة خلايا الجلد تسمى الخلايا الكيراتينية، وإنشاء أغلفة حول نواة الخلية تمنع الأشعة فوق البنفسجية. ولكن في الأشخاص الذين يعانون من أمراض مثل المهق أو البقعة إنتاج الميلانين ليس طبيعيا، لذا فهي معرضة بشدة لأضرار الأشعة فوق البنفسجية.
غنى باحثون من جامعة كاليفورنيا، سان دييغو الدوبامين، وهي مادة تشارك في نقل الإشارات في الدماغ وأجزاء أخرى من الجسم، في محلول أساسي (قلوي)، ومن خلال القيام بذلك قاموا بإنشاء نسخة اصطناعية من هذه الميلانوزومات. تسبب التفاعل الكيميائي الذي حدث في تكوين جسيمات نانوية تشبه الميلانين ذات أصداف ونوى مصنوعة من البوليدوبامين، وهو بوليمر يعتمد على الدوبامين. عند إضافتها إلى أطباق بتري التي تحتوي على خلايا كيراتينية بشرية، تمتص خلايا الجلد الجزيئات الاصطناعية، وتنتشر الجزيئات حول نواة الخلية مثل الميلانين الطبيعي.
وقال مؤلف الدراسة إن الخلايا "قادرة على معالجة [الجسيمات النانوية الاصطناعية] وتحويلها إلى نوع من الغطاء حول النواة". ناثان جيانسكي، عالم كيمياء حيوية يعمل الآن في جامعة نورث وسترن. مثل الميلانين، تعمل المادة الاصطناعية أيضًا كلون يغمق الجلد، ولكن وفقًا له، "لم يملأ الخلايا فحسب ويغمق لونها. إنه يتناسب حقًا مع هيكلهم."
لم يتم نقل الجزيئات الشبيهة بالميلانين وتوزيعها بين خلايا الجلد مثل الميلانين الطبيعي فحسب، بل قامت أيضًا بحماية الحمض النووي للخلايا. وقام الباحثون بتنمية خلايا الجلد باستخدام هذه الجسيمات النانوية ثم تعريضها للأشعة فوق البنفسجية لمدة ثلاثة أيام. نجت 50% من الخلايا التي امتصت الجسيمات النانوية، مقارنة بـ 10% فقط من الخلايا التي لا تحتوي على الجسيمات النانوية. ونشرت النتائج في وقت سابق من عام 2017 في المجلة ACS العلوم المركزية.
والآن بعد أن عرفت مجموعة البحث أن خلايا الجلد تعالج الجسيمات النانوية الشبيهة بالميلانين مثل الميلانين الطبيعي، وأنها تستطيع حماية الخلايا بنجاح، فإن الخطوة التالية هي معرفة كيفية عمل آلية الامتصاص.
