محققان دانشگاه ویسکانسین-مدیسون نشان دادند که نانوذرات جدیدی که آن‌ها توسعه داده‌اند به درمان سپسیس در موش‌ها کمک می‌کند.
درمان عفونت شدید با استفاده از نانوذرات امکان‌پذیر می‌شود؟
سپسیس، واکنش بیش از حد بدن به عفونت بوده که بیش از ۱٫۵ میلیون نفر را تحت تاثیر قرار می‌دهد و هر سال حداقل ۲۷۰۰۰۰ نفر را تنها در آمریکا به کام مرگ می‌کشد. درمان استاندارد، یعنی آنتی‌بیوتیک‌ها و مایعات برای بسیاری از بیماران مؤثر نیست.
در مقاله‌ای که در مجله Nature Nanotechnology منتشر شد، آزمایشگاه شائوکین گونگ، استاد موسسه اکتشاف ویسکانسین در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون، یک درمان جدید مبتنی بر نانوذرات را گزارش کرده است که در آن نانوذرات می‌توانند مولکول‌های ضد التهابی و آنتی بیوتیک‌ها را به محل مورد نظر برسانند.
این سیستم جدید جان موش‌هایی را که مبتلا به نوعی عفونت شبیه عفونت‌های انسانی بود، نجات داد. این نتایج امیدوارکننده برای درمان عفونت است که نیاز به تحقیقات بیشتر در این زمینه است.
این نانوذرات جدید، ماده شیمیایی NAD+ یا شکل احیا شده آن NAD(H) را تحویل می‌دادند، مولکولی که نقش اساسی در فرآیندهای زیستی تولید انرژی، حفظ مواد ژنتیکی و کمک به سلول‌ها برای سازگاری و غلبه بر استرس دارد. در حالی که NAD (H) به دلیل عملکرد ضد التهابی خود به خوبی شناخته شده‌است، اما کاربرد بالینی این ماده متوقف شده‌است زیرا NAD (H) نمی‌تواند به طور مستقیم توسط سلول‌ها جذب شود.
شائوکین گونگ می‌گوید: «برای استفاده بالینی از این فناوری، ما باید راهی برای انتقال موثر NAD(H) به اندام‌ها یا سلول‌های هدف پیدا کنیم. برای دستیابی به این هدف، ما چند نانوذره طراحی کردیم که می‌توانند مستقیم NAD(H) را به سلول منتقل و آزاد کنند، در حالی که از انتشار زودرس دارو و تخریب در جریان خون جلوگیری می‌کنند.»
سپسیس می‌تواند در دو مرحله کشنده باشد. ابتدا عفونت در بدن شروع می‌شود. سیستم ایمنی با ایجاد التهاب شدید، جریان خون را مختل و لخته‌های خونی را تشکیل می‌دهد، که این موضوع می‌تواند باعث مرگ بافت و تحریک یک واکنش زنجیره‌ای منجر به نارسایی اندام شود. پس از آن، بدن با سرکوب سیستم ایمنی، خود را بیش از حد اصلاح می‌کند، که به نوبه خود حساسیت به عفونت را افزایش می‌دهد. کنترل عوارض ناشی از التهاب در درمان سپسیس حیاتی است.
نانوذرات فسفات کلسیم پوشش داده شده با لیپید یا چارچوب فلزی-آلی طراحی شده توسط آزمایشگاه گونگ را می‌توان برای ارائه هم‌زمان NAD(H) و آنتی‌بیوتیک‌ها استفاده کرد. آزمایشگاه گونگ نانوذرات پرشده شده با NAD(H) را در چندین مدل موش آزمایش کرد.
عملکرد نانوذرات بسیار بهتر از استفاده از NAD(H) به تنهایی بود. به‌عنوان مثال، در یک مدل موش اندوتوکسمی، موش‌هایی که بدون هیچ درمانی یا تحت درمان با NAD (H) آزاد قرار گرفتند، ظرف دو روز مردند. در مقابل، موش‌های تحت درمان با نانوذرات حاوی NAD(H) همگی زنده ماندند. این مطالعات حیوانی نشان داد که نانوذرات NAD(H) می‌تواند به حفظ سیستم ایمنی سالم، حمایت از عملکرد عروق خونی و جلوگیری از آسیب چند عضوی کمک کند.
این فناوری ممکن است راه را برای توسعه درمان بالینی جدید برای سپسیس هموار کند که می‌تواند در سایر سناریوهای مرتبط با التهاب، مانند درمان COVID-19 نیز به کار رود. یکی دیگر از مزایای این درمان، توانایی درمان عفونت با مقادیر کمتر آنتی‌بیوتیک است که استفاده بیش از حد از آن‌ها را کاهش می‌دهد. تحقیقات بیشتر در مدل‌های حیوانی بزرگتر قبل از شروع آزمایش‌های بالینی در افراد ضروری است.
