ابزاری جدید برای ردیابی جابه‌جایی نانوداروها درون سلول
ابزاری جدید برای ردیابی جابه‌جایی نانوداروها درون سلول
در نانوپزشکی از نانوذرات به‌عنوان حامل‌هایی برای رساندن اسیدهای نوکلئیک
درمانی همچون ژن‌های مقابله‌کننده با بیماری و مولکول‌های RNA تداخلی کوچک
(siRNA) به سلول‌ها استفاده می‌شود. اما رساندن نانوداروها به نقاط مورد
نظر درون سلول تنها چالش در این عرصه به‌شمار نمی‌رود. ارزیابی نحوه فراوری
درونسلولی نانوداروها و میزان رهایش محموله این حامل‌های نانومقیاس یکی
دیگر از ضروریات نانوپزشکی است. با توجه به پیچیدگی و پویایی مکانیسم‌های
اندوسیتوز (فرایند جذب مولکول‌ها به درون سلول‌ها) و جابه‌جایی‌های درونسلولی،
این کار به‌سادگی صورت نمی‌گیرد. بنابراین محققان به‌دنبال یافتن ابزارهای
محکم و مطمئن برای تعیین مشخصات و ارزیابی فرایندهای اعمال شده روی عوامل
درمانی نانومقیاس در فضای درونسلولی هستند.
حال دانشمندان بر اساس ردیابی تک‌ذره‌ای (SPT) و خط‌سیر ذرات یک راهکار
کمّی برای مطالعه دینامیک colocalization اندوزومی نانوداروها برای ژن‌درمانی
ارائه کرده‌اند. آنها دریافته‌اند که colocalization پویا یک ابزار نویدبخش
برای تعیین نقشه و درک جابه‌جایی‌های درونسلولی اندوزومی نانوداروها به‌شمار
می‌رود.
درایز ورکاترن محقق فوق‌دکترای گروه تحقیقاتی نانوداروها در دانشگاه گنت در بلژیک
می‌گوید: «در میکروسکوپی فلورسانس، colocalization یا همپوشانی برچسب‌ها یا
نشانگرها یک روش معمول برای بررسی برهمکنش‌ها یا وابستگی‌های میان ساختارهای نشان‌دار
شده به‌شمار می‌رود. این کار اغلب در سلول‌های ثابت شده انجام می‌شود که در آن به‌دلیل
فرایندهای شیمیایی انجام شده، سلول‌ها از حالت طبیعی خود خارج می‌شوند.
colocalization به‌طور معمول به شکل کیفی و روی تصاویر ثابت ارزیابی می‌شود که می‌تواند
به‌دلیل همپوشانی سیگنال‌های فلورسانس (به‌خاطر محدودیت تفکیک‌پذیری میکروسکوپی
نوری)، موجب ایجاد نتایج اشتباه شود. برای جلوگیری از این اشتباهات می‌توان
colocalization را در سلول‌های زنده مطالعه کرد و در مورد ساختارهای متحرکی همچون
اندوزوم‌ها، از طریق جابه‌جایی‌های همبسته آنها را شناسایی نمود».
در این کار تحقیقاتی که به رهبری کوین برکمنز انجام شده است، از میکروسکوپی
colocalization فلورسانس کمّی روی سلول‌های زنده برای مطالعه جابه‌جایی‌های درونسلولی
کمپلکس‌های پلیمری ژن (پلی‌پلکس‌ها) استفاده شده است. سلول‌های زنده که در این
مطالعه مورد استفاده قرار گرفته‌اند، سلول‌های اپیتلیال رنگدانه‌ای شبکیه هستند که
هدف‌های جذابی برای ژن‌درمانی بصری به‌شمار می‌روند. ورکاترن می‌گوید: «ما توانستیم
تجمع نانوذرات غیرویروسی حامل اسیدهای نوکلئیک را که توسط سلول‌ها جذب شده بودند،
در لیزوزوم‌ها تأیید نماییم. بدین ترتیب از رهایش بیش از حد ترکیبات فعال درون سلول
جلوگیری می‌شود. به‌علاوه، توانستیم به‌صورت کمّی نقشه سینتیک این انتقال درونسلولی
اندوزومی را در سلول‌های زنده تهیه کنیم. در نهایت اولین مدرک دال بر دخالت
اوتوفاگی در این فرایند تجمع اندولیزوزومی را ارائه کردیم».
جزئیات این کار در مجله ACS Nano منتشر شده است.
