نجح فريق من الباحثين في تطوير تقنية رابط فريدة تهدف إلى دمج ناقل توصيل الأدوية الاصطناعية (كبسولة نانوية للحمض النووي) مع نهج الببتيد المتشابك الجديد. يتيح الناقل المبتكر نقل الجزيئات الصغيرة والأحماض النووية (DNA أو RNA) إلى الخلايا المختلفة. ينتج هذا المزيج كبسولات نانوية قادرة على توصيل الجزيئات الجينية أو الصيدلانية إلى هدف محدد داخل الخلايا أو إلى سطحها.
[ترجمة د.نحماني موشيه]
يمكن لنظام مبتكر لتوصيل الأدوية، باستخدام كبسولة نانوية اصطناعية بيولوجية، أن يوفر تكنولوجيا ذكية للعلاج الموجه لمجموعة متنوعة من الأمراض الخطيرة. يوفر النظام المتكامل طريقة لإصلاح الخلايا التالفة على المستوى الجيني - وفي نفس الوقت دون الإضرار بالخلايا السليمة - وذلك بهدف زيادة فعالية العلاجات وتقليل الآثار الجانبية غير المرغوب فيها.
تقول جيسيكا روج، أستاذة الكيمياء في جامعة كونيتيكت ومؤلفة الورقة التي تفصل النتائج المنشورة في مجلة ساينس: "لا يوجد نظام نقل واحد يناسب الجميع". الكيمياء الحيوية. "إن جمال هذا النظام هو أنه قابل للبرمجة، ومعياري، ولديه القدرة على الجمع بسرعة بين مجموعة متنوعة من الببتيدات. ويمكن تعديله بحيث يصبح قادراً على محاربة الأمراض الجديدة فيه بمجرد اكتشافها". يجمع نظام النقل بين البروتينات الاصطناعية والمواد الخافضة للتوتر السطحي والأحماض النووية من أجل إنشاء كبسولة نانوية تتيح إطلاقًا محددًا في الوقت المناسب بناءً على إنزيمات دواء معين وتسلسل الأحماض النووية (DNA أو RNA). هذه النتائج مستمدة من بحث فريق العلماء الذين حاولوا فهم كيفية استخدام الإنزيمات والأحماض النووية بطرق مبتكرة من أجل تطوير تفاعلات انتقائية وموجهة للغاية في الأنظمة الكيميائية والبيولوجية.
تمكن فريق الباحثين من تطوير تقنية ربط فريدة تهدف إلى دمج ناقل لنقل دواء اصطناعي (كبسولة نانوية للحمض النووي) مع نهج جديد للببتيد المتشابك. يتيح الناقل المبتكر نقل الجزيئات الصغيرة والأحماض النووية، DNA أو RNA، إلى الخلايا المختلفة. ينتج هذا المزيج كبسولات نانوية قادرة على توصيل الجزيئات الجينية أو الصيدلانية إلى هدف محدد داخل الخلايا أو إلى سطحها. وبعد توجيهها بدقة نحو وجهتها، يتم إطلاق المواد المخزنة داخل الكبسولات في الخطوة التالية، بالقرب من الخلايا التالفة أو داخلها، اعتمادًا على البيئة البيوكيميائية. في النظام المبتكر، لا يحدث هذا الإطلاق إلا إذا تفاعل الببتيد المتصالب مع إنزيمات محددة تتسبب في انقسام الكبسولة النانوية وتفككها في النهاية داخل الجسم. وفي حين تعتقد الباحثة الرئيسية أن طريقتها المبتكرة تحمل وعدًا واضحًا للحد من الآثار الجانبية السلبية المرتبطة بالعلاج الكيميائي، فإنها مقتنعة بأن هذه الطريقة يمكن تطبيقها أيضًا على عدد من الأمراض الوراثية الأخرى. وكجزء من الدراسة الحالية، أجرى العلماء اختبارات في مزارع الخلايا باستخدام إنزيمين موجودين بتركيزات عالية في الخلايا السرطانية - كاتيبسين ب وMMP9. عندما تم إدخال هذه الإنزيمات في الكبسولات النانوية المبتكرة، تمكنت من إطلاق حمولتها فقط عند الاتصال بالإنزيمات المحددة وفي ظل ظروف محددة. وأثبت الباحثون أنه عندما يتلامس النظام مع إنزيمات غير معينة، لا يحدث تفكك للكبسولة، وهو اكتشاف مهم يثبت أن المفتاح الأنزيمي الصحيح فقط هو الذي يمكنه إطلاق الدواء المخزن داخل الكبسولة. بالإضافة إلى ذلك، أثبت الباحثون أيضًا أن الدواء يتم إطلاقه فقط عند مستوى محدد من الحموضة، وهو اكتشاف يشير إلى أن مستوى الحموضة في البيئة الخلوية يمكن أن ينظم وقت ومكان إطلاق الدواء في الجسم.
في طرق العلاج العادية، يكون نقل الدواء سريعًا وكاملًا، وغالبًا لا يعتمد على مستويات الإنزيمات المعبر عنها في الخلايا. بالإضافة إلى ذلك، فإن الطرق الحالية تزيد من فرصة الجرعة الزائدة وعدم وصول الدواء إلى الخلايا المقصودة بشكله الفعال. وكجزء من هذه الأساليب، غالبًا ما تتطور الآثار الجانبية السلبية التي قد تكون في بعض الحالات أكثر خطورة من المرض نفسه - وهي ظاهرة شائعة بشكل خاص في علاجات العلاج الكيميائي، والتي تهدف إلى القضاء على الخلايا السرطانية، ولكنها لا تفرق بينها. والخلايا السليمة بجانبها.
للمزيد حول هذا الموضوع على موقع العلوم:
