پژوهشگران داروسازی موفق به تولید نانوذرات اصلاح شده حامل‌های مواد ژنتیکی به بافت کبد شدند.
انتقال هدفمند مواد ژنتیکی به کبد به کمک نانوذرات
پژوهشگران داروسازی موفق به تولید نانوذرات اصلاح شده حامل‌های مواد ژنتیکی به بافت کبد شدند. این حامل‌ها غیرویروسی بوده و کارایی بالایی در انتقال ژن به کبد را دارا بوده و در عین حال میزان سمیت آن پایین است. در صورت موفقیت این طرح در آزمون‌های حیوانی و انسانی، می‌توان از آن به صورت گسترده در صنایع دارویی استفاده کرد.
کبد به عنوان یکی از مهمترین ارگان‌های بدن، مرکز تجمع انواع آنزیم‌هاست. گاهی اوقات، نقص ژنتیکی در ژن کد کننده یکی از این آنزیم‌ها می‌تواند به انواعی از بیماری‌های ژنتیکی و متابولیکی منجر گردد. اگرچه راه‌حل‌های گوناگونی برای این بیماری‌ها وجود دارد، اما یکی از امیدوارکننده‌ترین روش‌های پیشنهاد شده، انتقال ژن سالم به جای ژن معیوب به بافت هدف یعنی کبد است.
بدین منظور نیاز است که ماده ژنتیکی مورد نظر توسط نانوحاملی به درون سلول‌های بافت هدف انتقال یابد و از آنجا که ورود این مواد ژنتیکی به سایر بافت‌ها و ارگان‌ها مطلوب نیست و می‌تواند باعث بروز عوارض جانبی شود، می‌بایست نانوحامل‌های مورد نظر به گونه‌ای طراحی شوند که انتقال هدفمند ماده ژنتیکی را به بافت هدف (کبد) تضمین کنند.
هدف از انجام این تحقیق، دستیابی به نانوحامل‌های پلیمری با قابلیت هدف قرار دادن بافت کبدی و انتقال موثر ماده ژنتیکی به درون سلول‌های هپاتوسیتی بوده که در عین حال باعث القای سمیت در سلول‌های کبد نیز نشوند. چرا که پلیمرهای به کار رفته در ساخت نانوذرات باعث القای سمیت در سلول‌ها می‌شوند.
بنا به گفته دکتر علی دهشهری عضو هیأت علمی دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی شیراز مراحل انجام این طرح به این شرح بود: «در ابتدا، تغییرات شیمیایی به منظور اصلاح ساختار پلیمر انجام شد که شامل اتصال گالاکتوز و زنجیره‌های آلکیل کربوکسیلی بود. پس از اثبات این اتصال با روش‌های طیف سنجی، نانوذرات مورد نظر در نتیجه برهمکنش الکترواستاتیک بین پلیمر و پلاسمید تشکیل شدند. پس از تشکیل نانوذرات، امکان تشکیل نانوذرات پایدار با اندازه ذره‌ای مناسب توسط دستگاه آنالیزکننده اندازه ذرات (particle size analyzer) بررسی شد. سپس توانایی نانوذرات در انتقال ژن کد کننده آنزیم لوسیفراز به دو رده سلولی مختلف بررسی شد. یکی از این رده‌های سلولی دارای گیرنده بوده و دیگری فاقد این گیرنده بود. این طراحی به منظور اثبات ورود هدفمند نانوذرات حاوی گالاکتوز به سلول‌هایی است که گیرنده مذکور را بر سطح خود بیان می‌کنند. در عین حال، سمیت سلولی ناشی از این نانوذرات بر دو رده سلولی بررسی گردید.»
وی افزود: « به کمک این طرح به طور همزمان، امکان ژن رسانی هدفمند به سلول‌های کبدی فراهم شده و نیز با اتصال زنجیره‌های آلکیل کربوکسیل، مقدار بار مثبت روی نانوذرات، اصلاح شد. در نتیجه این کار سمیت ناشی از این پلیمرها کاهش یافته و نیز توازن آبدوست-آبگریز پلیمر اصلاح شده و در نهایت توانایی ژن رسانی آن بهبود یافت.»
نتایج این پژوهش نشان داد که نانوذرات اصلاح شده با زنجیره‌های ۶ کربنی حاوی گالاکتوز بهترین توانایی در انتقال ژن به سلول‌های کبدی را دارا بوده‌اند به گونه‌ای که این توانایی به صورت معناداری از پلی اتیلن ایمین ۲۵۰۰۰ دالتونی که بعنوان استاندارد طلایی در ژن رسانی غیر ویروسی مطرح است نیز بیشتر است. این اثر بخشی در سلول‌های کبدی بیان کننده پروتئین به صورت قابل ملاحظه‌ای افزایش یافته در حالیکه در سلول‌های فاقد این گیرنده، افزایشی رخ نداده است. این تفاوت، بیانگر ورود هدفمند نانوذرات به سلول‌های کبدی است.
دهشهری همچنین بیان کرد: «این پروژه در حال طی کردن مطالعات حیوانی است تا مشخص گردد آیا کارایی بالای مشاهده شده در کشت سلولی، در حیوانات نیز وجود دارد. در ضمن، نشاندار کردن این حامل با عناصر رادیواکتیو و بررسی توزیع بافتی آن در پی تزریق وریدی در حیوان، به صورت مشترک با گروه داروسازی هسته‌ای دانشگاه علوم پزشکی شیراز در حال انجام است.»
بخشی از نتایج این پژوهش که حاصل کار علی دهشهری، رضا کاظمی اسکویی (استادیار دانشکده پزشکی مشهد) و دکتر محمد رمضانی (استاد دانشکده داروسازی مشهد) است در مجله Gene therapy & molecular biology (جلد ۱۲، ماه جولای سال۲۰۱۲، صفحات ۶۲ تا ۷۱) منتشر شده است.
