طور علماء في جامعة بن غوريون نظامًا فريدًا لتوصيل الأدوية إلى الدماغ

يتكون النظام، المعروف باسم V-SMART، من فقاعات دون مجهرية ذات مساحة سطحية "ذكية" تحدد الخلايا التي يجب نقل الدواء إليها، وتطلق الدواء في الموقع المستهدف، حيث يعمل.

تم تطوير نظام فريد لنقل الأدوية من قبل فريق العلماء البروفيسور إلياهو هالدمان، الدكتورة سيرينا غرينبرغ والدكتور تشارلز ليندر في جامعة بن غوريون في النقب. تم بناء النظام من مجالات دون مجهرية (نانو)، والتي بفضل بنيتها الخاصة قادرة على توجيه الأدوية مباشرة إلى الموقع المستهدف في جسم الإنسان، بما في ذلك الدماغ، وإطلاقها هناك.

يعمل نظام النقل المبتكر هذا على زيادة توافر الدواء في الموقع المستهدف، مما يقلل من الآثار الجانبية وسمية الأدوية. تمكن فريق البحث من أن يبين في التجارب التي أجريت على فئران المختبر أن المادة البيولوجية المسكنة للألم (الببتيد) والتي في شكلها الحر لا تعبر حاجز الدم في الدماغ، كانت قادرة على الوصول إلى الدماغ والعمل هناك بهذه الطريقة. التكنولوجيا، سواء عند حقنها عن طريق الوريد أو عند إعطائها عن طريق الفم.

يتكون النظام، المعروف باسم V-SMART، من فقاعات دون مجهرية ذات مساحة سطحية "ذكية" تحدد الخلايا التي يجب نقل الدواء إليها، وتطلق الدواء في الموقع المستهدف، حيث يعمل. الشركة المنفذة لجامعة بن غوريون B.G. وقعت شركة Negev Technologies مؤخرًا اتفاقية لمنح ترخيص لاستخدام تقنية SMART-V مع شركة Lauren Sciences LLC من نيويورك. بالتعاون مع المجتمع الأمريكي، حصل العلماء في جامعة بن غوريون على منحتين بحثيتين أمريكيتين مرموقتين، إحداهما من جمعية مايكل جي فوكس لتطوير نظام نقل البروتين SMART-V لعلاج مرض باركنسون والأخرى من جمعية مايكل جي فوكس لتطوير نظام نقل البروتين SMART-V لعلاج مرض باركنسون. جمعية كامبل، لنقل دواء لعلاج فيروس نقص المناعة البشرية في الدماغ. واليوم يتم علاج فيروس نقص المناعة البشرية المسبب لمرض الإيدز بكوكتيل من الأدوية، أحد مكوناتها المهمة لا يخترق الدماغ، ولذلك فإن الكوكتيل ليس فعالا في علاج ما يعرف بفيروس نقص المناعة البشرية العصبي. إن إدخال الدواء إلى النخاع من خلال نظام SMART-V سيمكن من علاج أكثر فعالية لفيروس نقص المناعة البشرية العصبي.

إن اللبنات الأساسية لنظام SMART-V هي نتاج اختراع وتطوير علماء جامعة بن غوريون. تشكل هذه الوحدات البنائية معًا غشاءًا أحادي الطبقة، والذي يشكل غلاف الفقاعات دون المجهرية. يتيح الغشاء أحادي الطبقة استقرار الفقاعات وفي نفس الوقت - زعزعة استقرار بنية الفقاعة بسرعة وإطلاق البرنامج عند وصول الفقاعة إلى موقع الوجهة، حيث تحدث تغييرات في المجموعات السطحية التي تسبب زعزعة استقرار هيكل قذيفة الفقاعة. الغشاء أحادي الطبقة رقيق ويسمح بسعة تخزين عالية داخل الفقاعة. ولإثبات الجدوى، أثبت الباحثون قدرة الفقاعات على عبور الحواجز البيولوجية مثل غشاء الخلية، والحاجز الدموي الدماغي، وجدار الأمعاء وإطلاق الدواء خارج هذه الحواجز.

على سبيل المثال، أثبت الباحثون قدرة الفقاعات على نقل البروتينات إلى النخاع وإحداث تأثيرات دوائية، مثل تخفيف الألم. بالإضافة إلى البروتينات، تمكن الباحثون من استخدام الفقاعات لإطلاق العديد من الأحماض النووية التي كانت فعالة في الموقع المستهدف. ويشارك في البحث أيضًا طلاب الأبحاث (طلاب الماجستير والدكتوراه) وأعضاء هيئة التدريس الآخرون من مختلف الأقسام في جامعة بن غوريون. ونشر الباحثون حتى الآن نحو 10 مقالات علمية عن الفقاعات وخصائصها وعدد من براءات الاختراع لحماية التكنولوجيا. التمويل الأولي الذي مكّن من تطوير الفقاعات جاء من صندوق الأبحاث التطبيقية التابع لشركة B.G. Negev، ونتيجة لذلك تم تقديم منح بحثية إضافية لمجموعة الأبحاث في الجامعة. الدراسات الأساسية لفهم التفاعلات بين وحدات البناء ومعرفة الآلية التي تمر بها الفقاعات عبر الحواجز البيولوجية، تم تمويلها في الماضي من قبل المؤسسة الثنائية الأمريكية الإسرائيلية ويتم تمويلها حاليًا من قبل الأكاديمية الإسرائيلية للعلوم. يثير البحث اهتمامًا كبيرًا في مجتمع العلماء المشاركين في تطوير أنظمة توصيل الأدوية.

ويقول البروفيسور هالدمان، الذي يشغل أيضًا منصب كبير العلماء في شركة Lauren Sciences، إن النجاح في نقل البروتينات لعلاج مرض باركنسون سيؤدي أيضًا إلى تحقيق اختراق في نقل البروتينات التي لديها القدرة على علاج أمراض تنكس عصبي أخرى، مثل مرض الزهايمر. . ويضيف الدكتور سيرينا جرينبيرج والدكتور تشارلز ليندر أن اللبنات الأساسية المبتكرة تجعل من الممكن إنشاء منصة لإطلاق الأدوية المختلفة إلى الدماغ والأعضاء الأخرى بطريقة تشبه القنابل الذكية التي تنثر الدواء في المكان الذي يعمل فيه فقط. "تحاول العديد من المجموعات في العالم تطوير أنظمة توصيل الأدوية بخصائص مماثلة، ونحن فخورون بأن نكون في طليعة الأبحاث حول هذا الموضوع. ويؤكد الباحثون أن البحث المبتكر وتدريب الطلاب المتفوقين من بين الأهداف المهمة لجامعة بن غوريون، ومشروع SMART-V يتيح الجمع بين هذين الهدفين.