یک گروه تحقیقاتی پرتقالی برای اولین موفق به ایجاد سلول‌های بنیادی اعصاب با استفاده از نانوذراتی شد که منجر به آزاد شدن اسید رتینوئیک به عنوان عامل ایجاد سلول‌های عصبی می‌شود.
ابداع نانوذراتی برای کنترل تمایز سلول‌های بنیادی اعصاب
یک گروه تحقیقاتی پرتقالی برای اولین موفق به ایجاد سلول‌های بنیادی اعصاب با استفاده از نانوذراتی شد که منجر به آزاد شدن اسید رتینوئیک به عنوان عامل ایجاد سلول‌های عصبی می‌شود.
اسید رتینوئیک مولکولی حیاتی برای تنظیم فرآیند تولید نرون‌ها از سلول‌های بنیادی عصبی است. همچنین ثابت شده است که اسید رتینوئیک قادر به تحریک رشد نوریت‌ها و مشتق شدن اعصاب از منابع مختلف سلول است.
با این حال، اسید رتینوئیک به سرعت به‌وسیله‌ی سلول‌ها متابولیزه می‌شود، در محلول‌های آبی حلالیت کمی داشته و برای دستیابی به نتایج مطلوب نیاز به تنظیم مناسب غلظت آن در محیط است که این موارد مشکلاتی را در رساندن این ماده به بافت با دوز مشخص به وجود می‌آورد.
مراحل ابتدایی تمایز بین سلول‌های منطقه زیر بطنی مغز (subventricular zone (SVZ)) که با نانوذرات RAþ و اسید رتنوئیک حل شده تحت درمان هستند. (A) در محیط طبیعی، SVZ که از سلول‌های بنیادی عصبی یا سلول‌های نوع B (b، به رنگ زرد) تشکیل شده‌اند، با سلول‌های اپندیمال (e، به رنگ خاکستری)، مجرای لومن بطنی (ventricular lumen) و رگ‌های خونی (BV، به رنگ قرمز) ارتباط دارند. (B) در محیط مصنوعی، سلول‌های SVZ توده‌های سلول‌های عصبی (neurospheres) را تشکیل می‌دهند که عمدتا حاوی سلول‌های EGF-responsive نوع C (به رنگ آبی) هستند.
این گروه تحقیقاتی پرتغالی اثبات کرد که استفاده از نانوذرات می‌تواند منجر به آزاد شدن کنترل شده اسید رتینوئیک شده و ابزاری مناسب برای غلبه بر این محدودیت‌ها باشد.
لینو فریرا از مرکز نوآوری و بیوتکنولوژی بیوکنت در پرتغال و دکتر لیلیانا برناردینو، از دانشگاه بیرا در پرتغال، سه محور اصلی این طرح را به‌صورت خلاصه بدین شکل بیان کردند: «محور اول، تشریح مکانیسم تمایز سلول‌های بنیادی عصبی، با کمک اسید رتینوئیک آزاد شده از نانوذره پلیمری است، نتایج نشان می‌دهد که اسید رتینوئیک آزاد شده از این نانوذرات با گیرنده اسید رتینوئیک (RAR) واکنش داده و با فعال کردن مسیر سیگنال‌دهی SAPK / JNK منجر به متیلاسیون باقی مانده آنزیم “histone lysine” می‌شود که به نوبه خود با نواحی ارتقادهنده ژن‌های ایجاد اعصاب مانند Ngn1 و Mash1 در ارتباط است.»
محور دوم ارائه فرمولاسیونی از نانوذرات است که می‌تواند در بدن برای کنترل تمایز سلول‌های بنیادی عصبی مورد استفاده قرار گیرد. مزیت قابل‌توجه فرمولاسیون پیشنهادی نسبت به اسید رتینوئیک محلول‌شده این است که حتی بدون استفاده از حلال‌هایی مانند DMSO برای رسیدن به مرحله ایجاد اعصاب، به غلظتی تقریبا ۲۵۰۰ برابر کمتر از اسید رتینوئیک نیاز است.
محور سوم شامل نشان دادن دینامیک مراحل اولیه تمایز سلول‌های بنیادی در شرایط طبیعی یا مصنوعی پس از قرار گرفتن در معرض نانوذرات حاوی یک زیست‌مولکول یا زیست‌مولکول حل شده، است. مطالعه چگونگی تمایز سلول‌های بنیادی در هر دوی این شرایط، به منظور طراحی فرمولاسیون موثرتر برای مطابقت سلول‌های بنیادی، بسیار مهم است. نتایج نشان می‌دهد که اسید رتینوئیک بارگذاری شده با نانوذرات توانایی بیشتری در حفظ اثر ژن نسبت به اسید رتنوئیک حل شده (حتی با سینتیک مختلف واکنشی) در هر دو شرایط طبیعی و مصنوعی را دارند.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ASC Nano منتشر کرده‌اند.
