یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ایالتی اورگان رویکردی را ایجاد کرده‌اند که از نانوذرات لیپیدی برای تحویل رشته‌های اسید ریبونوکلئیک پیام‌رسان یا mRNA در داخل چشم استفاده می‌کند. برای درمان نابینایی، mRNA برای ایجاد پروتئین‌هایی استفاده می‌شود که ویرایش جهش‌های ژن بینایی را انجام می‌دهد.
نانوذرات برای جلوگیری از نابینایی استفاده شد
این تیم نشان می‌دهد که چگونه سیستم تحویل نانوذرات لیپیدی آن‌ها سلول‌های حساس به نور را در چشم، به نام photoreceptor، هم در موش و برخی در میمون‌ها را هدف قرار می‌دهد. نانوذرات در این سیستم با یک پپتید پوشش داده شده است که محققان به‌عنوان جذب‌کننده گیرنده‌ها از آن یاد می‌کنند.
گوراو ساهی استادیار دانشگاه ایالتی اورگان می‌گوید: «پپتیدی که ما استفاده کردیم، مانند کدپستی است و نانوذرات لیپیدی شبیه به پاکت نامه‌ای هستند که ژن درمانی را از طریق پست می‌فرستد. پتید تضمین می‌کند که mRNA دقیقاً به گیرنده‌های مورد نظر تحویل داده می‌شود.»
بهبود فن‌آوری‌های مورد استفاده برای ژن درمانی می‌تواند گزینه‌های درمانی بیشتری را برای جلوگیری از نابینایی فراهم کند. یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که نانوذرات لیپیدی می‌توانند کمک کنند تا این کار صورت گیرد.
در سال ۲۰۱۷، سازمان غذا و داروی آمریکا، اولین ژن درمانی را برای درمان نوعی نابینایی ارثی تصویب کرد. بسیاری از بیماران پس از دریافت درمان، که تحت نام تجاری Luxturna فروخته می‌شوند، بهبود یافته و از نابینایی نجات پیدا کرده‌اند. این فناوری از یک نسخه اصلاح شده از ویروس مرتبط با آدنو یا AAV برای ارائه مولکول‌های اصلاح ژن استفاده می‌کند.
روش‌های درمانی ژن امروزی تا حد زیادی به AAV متکی است، اما محدودیت‌هایی نیز دارد. این ویروس نسبتاً کوچک است و از نظر جسمی نمی‌تواند دستگاه‌های ویرایش ژن را برای برخی از جهش‌های پیچیده داشته باشد. ژن درمانی مبتنی بر AAV فقط می‌تواند DNA را ارائه دهد، که منجر به ایجاد مداوم مولکول‌های ویرایش ژن می‌شود که ممکن است منجر به ویرایش‌های ژنتیکی ناخواسته شود.
نانوذرات لیپید یک جایگزین امیدوارکننده هستند زیرا محدودیت‌های اندازه مانند AAV ندارند. علاوه بر این، نانوذرات لیپیدی می‌توانند mRNA را تحویل دهند، که فقط برای مدت زمان کوتاهی ابزارهای ویرایش ژن را فعال نگه می‌دارد، بنابراین می‌تواند از ویرایش‌های خارج از هدف جلوگیری کند.
پتانسیل نانوذرات لیپیدی با موفقیت واکسن‌های مبتنی بر mRNA ضدکرونا، که از نانوذرات لیپیدی برای تحویل mRNA استفاده می‌کنند، بیشتر اثبات شده است.
در این مطالعه محققان نشان دادند که یک پوسته نانوذرات لیپید پوشیده از پپتید می‌تواند به سمت سلول‌های گیرنده در شبکیه برود، بافتی در پشت چشم که باعث بینایی می‌شود. به‌عنوان اولین اثبات مفهوم، mRNA با دستورالعمل ساخت پروتئین فلورسنت سبز در داخل نانوذرات قرار گرفت.
محققان پس از تزریق این مدل ژن درمانی مبتنی بر نانوذرات به چشم موش‌ها و میمون‌ها، از انواع روش‌های تصویربرداری برای بررسی چشم‌های تحت درمان استفاده کرد. بافت شبکیه حیوانات به رنگ سبز درخشان، نشان می‌دهد که پوسته نانوذرات لیپید به گیرنده‌ها رسیده است.
