نانوذرات برای درمان رگ های آسیب دیده می آیند!

غزل زیاری: ریه ها و رگ های خونی بدن انسان را می توان به ساختمانی با سیستم لوله کشی پیچیده تشبیه کرد. رگ های خونی در واقع لوله هایی هستند که خون و مواد مغذی را برای اکسیژن رسانی و دفع حمل می کنند. دی اکسید کربن ضروری است. همانطور که زنگ زدگی یا گرفتگی لوله ها جریان طبیعی آب را مختل می کند، هر گونه آسیب ناشی از ویروس های تنفسی مانند سارس کووید یا آنفولانزا می تواند سیستم تنفسی بدن ما را مختل کند.

در مطالعات اخیر، محققان نقش اساسی سلول های اندوتلیال عروقی را در ترمیم ریه بررسی کرده اند. این تحقیق توسط اندرو وان از دانشکده دانشگاه پنسیلوانیا رهبری شد. این بررسی نشان می‌دهد که با استفاده از تکنیک‌هایی که فاکتور رشد اندوتلیال عروقی آلفا (VEGFA) را از طریق نانوذرات لیپیدی (LNPs) تحویل می‌دهند، می‌توان این رگ‌های خونی آسیب‌دیده را تا حد زیادی ترمیم کرد. درست مانند نصب وصله های لوله در جایی که لوله ها شکسته است.

آخرین نتایج تحقیقات

وان، استادیار علوم زیست پزشکی در پن ویت، گفت: “ما و دیگران قبلاً نشان داده‌ایم که سلول‌های اندوتلیال نقش مهمی در ترمیم ریه پس از مبارزه با عفونت‌های ویروسی به عنوان قهرمانان ناشناس بازی می‌کنند. در واقع، آنها این کار را انجام می‌دهند.” مطالعات اخیر بیشتر به ما می‌گویند. در مورد این داستان “اطلاعاتی را ارائه می دهد و مکانیسم های مولکولی موجود را روشن می کند.”

او ادامه داد:” در اینجا ما مسیرهای درگیر در ترمیم این بافت را شناسایی و جداسازی کردیم. mRNA به سلول های اندوتلیال منتقل شد و در نتیجه شاهد بهبود بافت آسیب دیده بودیم. این یافته‌ها راه مؤثرتری برای تسریع بهبودی ریه پس از ابتلا به بیماری‌هایی مانند کووید-19 نشان می‌دهد..»

در این بررسی، محققان نقش تاثیرگذار VEGFA را در التیام ریه کشف کردند و همچنین از توالی یابی RNA تک سلولی برای شناسایی گیرنده بتای فاکتور رشد 2 (TGFBR2) به عنوان یک مسیر سیگنالینگ اصلی استفاده کردند. محققان دریافتند زمانی که TGFBR2 غیرفعال شد، فعال سازی VEGFA نیز متوقف شد. این عدم سیگنال دهی توانایی سلول های رگ های خونی را برای تولید مثل و تجدید خود کاهش می دهد که برای تبادل اکسیژن ضروری است. دی مونوکسید کربن در کیسه های هوایی کوچک در ریه ها حیاتی است.

گان ژائو، محقق فوق دکترا در آزمایشگاه Vaughan گفت: “ما می دانستیم که بین این دو مسیر ارتباط وجود دارد، اما این ما را برانگیخت تا ببینیم که آیا انتقال mRNA VEGFA به سلول های اندوتلیال می تواند به بهبود ریه پس از آسیب ریه کمک کند.” “آیا او بیمار می شود یا نه؟”

روش های نوآورانه

آزمایشگاه Vaughan با مایکل میچل، استاد مهندسی زیستی در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی پن ادامه می‌یابد. یکی با نویسندگان مقاله، که آزمایشگاه تخصصی LNP دارند، تماس گرفته شد تا مشخص شود که آیا تحویل این محموله mRNA وجود دارد یا خیر. میچل در این باره گفت: LNP آنها برای تحویل واکسن عالی هستند و ثابت کرده اند که حامل اطلاعات ژنتیکی بسیار موثری هستند، اما چالش این است LNP آنها را به کبد (جایی که تمایل به تجمع دارند) منتقل کنیم تا بتوانیم آنها را به جریان خون منتقل کنیم. در نتیجه، ما نیاز داشتیم راهی برای هدف قرار دادن سلول‌های اندوتلیال در ریه‌ها پیدا کنیم.»

لولو سو، محقق فوق دکترا، توضیح داد که آنها LNP را برای هدف قرار دادن سلول‌های اندوتلیال ریه طراحی کردند: “ما شواهدی را دیدیم که می‌توان این کار را انجام داد، اما سیستمی که دیدیم شامل لیپیدهای باردار بود. آنها مثبت بودند که بسیار سمی هستند. این من را به این نتیجه رساند. هنگامی که آنها وارد جریان خون می شوند بار مثبت ندارند، اما اندوتلیال “من را بر آن داشت که یک لیپید یونیزه بسازم که وقتی به سلول ها می رسد باردار می شود و در نتیجه mRNA را آزاد می کند.”

LNP های آنها در انتقال VEGFA به سلول های اندوتلیال موثر بودند و در نتیجه، محققان شاهد بهبود قابل توجهی در بهبود عروق در مدل های حیوانی بودند.

در مدل‌های حیوانی، محققان بهبودهایی را در سطح اکسیژن مشاهده کردند و در برخی موارد، این درمان به آنها کمک کرد بهتر از گروه کنترل وزن اضافه کنند.

موش‌های تحت درمان التهاب ریه را کاهش داده بودند، همانطور که سطوح پایین‌تر برخی از نشانگرها در ریه‌هایشان نشان داده شد. ریه های آنها نیز کمتر آسیب دیده بود و رگ های خونی آنها سالم تر بود.

واگان توضیح داد: “ما امیدوار بودیم به چنین نتیجه ای برسیم، اما دیدن اثربخشی، ایمنی و کارایی این روش برای ما واقعا هیجان انگیز بود. بنابراین ما مشتاقانه منتظر آزمایش این پلت فرم بر روی انواع سلول های دیگر در ریه و یافتن آن هستیم. چگونگی تأثیر سیگنال‌دهی TGFB بر انواع دیگر سلول‌ها، مانند شرایط مزمن مانند آمفیزم و COPD.” استراتژی های جدیدتر مبتنی بر mRNA برای ریه درمانی.”

منبع: علم روزانه

227227