مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که نانوحمل‌کننده‌های بارگذاری شده با DNA، ممکن است به عنوان جایگزین مواد افیونی برای درمان کمردرد عمل کنند.
به گزارش تکناک، دانشمندان نانوحمل‌کننده‌هایی را با استفاده از سلول‌های بافت همبندِ موش به نام فیبروبلاست، به عنوان مدلی از سلول‌های پوست مهندسی و آنها را با مواد ژنتیکی برای کلید پروتئینی در راستای رشد بافت بارگذاری کردند. محققان محلولی حاوی حامل‌ها را همزمان با آسیب‌دیدگی پشت موش به دیسک‌های آسیب‌دیده تزریق کردند.
محققان با ارزیابی نتایج در مدت 12 هفته با استفاده از تصویربرداری، تجزیه و تحلیل بافت و آزمایش‌های مکانیکی و رفتاری، کشف کردند که ژن‌درمانی، یکپارچگی ساختاری و عملکرد را به دیسک‌های تحلیل رفته بازگرداند و علائم کمردرد را در حیوانات کاهش داد.
دوینا پورمسور والتر، یکی از نویسندگان ارشد این پژوهش گفت: ما دارای این استراتژی منحصر به‌فرد هستیم که می‌تواند هم بافت را بازسازی و هم برخی از علائم درد را مهار کند.
اگرچه موارد بیشتری برای یادگیری وجود دارد، یافته‌ها نشان می‌دهد که ژن درمانی می‌تواند جایگزین مؤثر و طولانی‌مدتی برای داروهای مخدر در راستای مدیریت کمردرد ناتوان‌کننده باشد.
فهرست مطالب
بهبود نتایج جراحی با ژن درمانی
ناتالیا هیگویتا-کاسترو، نویسندۀ ارشد این مقاله گفت: این روش می‌تواند همزمان با عمل جراحی برای تقویت بهبودی خود دیسک استفاده شود. در واقع سلول‌های خود افراد کار را انجام می‌دهند و به حالت سالم باز می‌گردند.
این مطالعه اخیراً به صورت آنلاین در مجلۀ Biomaterials منتشر شده است.
در تحقیقات قبلی تخمین زده می‌شود که 40 درصد از موارد کمردرد به انحطاط دیسک‌های بین مهره‌ای بالشتکی نسبت دارد، که ضربه‌ها را جذب می‌کنند و به ستون فقرات انعطاف‌پذیری می‌دهند. در حالی که برداشتن بافت برآمده از فتق دیسک در زمان جراحی به طور معمول درد را کاهش می‌دهد، خود دیسک را ترمیم نمی‌کند و دیسک با گذشت زمان به انحطاط خود ادامه خواهد داد.
والتر در این باره عنوان کرد: وقتی یک قطعه را بردارید، بافت مانند یک لاستیک پنچر شده فشرده می‌شود. روند بیماری ادامه می‌یابد و بر دیسک‌های دیگر در هر دو طرف تأثیر می‌گذارد، چرا که باعث از دست رفتن فشاری می‌شود که برای عملکرد ستون فقرات حیاتی است. متأسفانه پزشکان راه‌حل خوبی برای رسیدگی به آن ندارند.
این مطالعۀ جدید که در راستای آزمایش قبلی آزمایشگاه هیگویتا کاسترو است، یک سال پیش گزارش داده بود که نانوحامل‌هایی به نام وزیکول‌های خارج سلولی، که سرشار از محموله‌های ضدالتهابی هستد و آسیب بافتی را در ریه‌های آسیب‌دیده موش مهار می‌کنند. حامل‌های مهندسی شدۀ کپی وزیکول‌های خارج سلولی طبیعی می‌باشد که در جریان خون و مایعات بیولوژیکی انسان در گردش هستند و پیام‌هایی را میان سلول‌ها حمل می‌کنند.
توسعۀ درمان‌های وزیکول خارج سلولی
دانشمندان برای ایجاد وزیکول‌ها، یک بار الکتریکی را به سلول اهداکننده اعمال می‌کنند تا به‌طور موقت سوراخ‌هایی در غشای آن باز شود و DNA به‌دست‌آمده از خارج را به داخل آن تحویل دهند که به پروتئین خاصی تبدیل می‌شود، همچنین ایجادکنندۀ مولکول‌هایی هستند که تولید بیشتر پروتئین عملکردی را تشویق می‌کنند.
در این مطالعه، محموله شامل موادی برای تولید یک پروتئین فاکتور رونویسی پیشگام به نام FOXF1 بود که در توسعه و رشد بافت‌ها مهم است.
والتر گفت: مفهوم ما خلاصه کردن رشد است، که FOXF1 در طول رشد و در بافت سالم فعال می‌شود، امّا با افزایش سن کاهش می‌یابد. ما در تلاش هستیم تا سلول‌ها را فریب دهیم و زمانی که در حال رشد و در سالم‌ترین حالت خود هستند، آنها را به حالت رشد خود برگردانیم.
در آزمایش‌ها، موش‌های دارای دیسک زخمی که با نانوحمل‌کننده‌های FOXF1 درمان شده‌اند، با موش‌های مجروح که با نمک یا نانوحمل‌کننده‌های ساختگی و موش‌هایی که آسیب ندیده بودند مقایسه شدند.
در مقایسه با گروه تحت کنترل، دیسک موش‌هایی که تحت ژن‌درمانی بودند، پیشرفتهای زیادی را از خود نشان دادند، مانند تولید پروتئینی که آب و سایر پروتئین‌های ماتریکس را در خود نگه می‌دارد، بافت دوباره پُر و پایدارتر شد، که تمام این موارد به ارتقای دامنۀ حرکت، تحمل بار و انعطاف‌پذیری در ستون فقرات کمک کردند.
تست‌های رفتاری نشان داد که درمان، علائم درد را در موش‌ها کاهش می‌دهد. اگرچه این پاسخ‌ها بر اساس جنسیت متفاوت بود، نرها و ماده‌ها سطوح مختلفی از حساسیت به درد را بر اساس انواع حرکات مورد ارزیابی نشان دادند.
به گفتۀ محققان، یافته‌ها نشان‌دهندۀ ارزش استفاده از سلول‌های اهداکنندۀ بالغ جهانی برای ایجاد این درمان‌های وزیکول خارج سلولی است، چرا که خطر ایجاد پاسخ ایمنی را به همراه ندارند.
ذکر این نکته ضروری است که ژن درمانی در حالت ایدئال، به عنوان درمانی یک بار مصرف عمل می‌کند.
هیگویتا کاسترو اعلام کرد: ایدۀ برنامه‌ریزی مجدد سلول این است که شما فاکتور رونویسی شده را فعال می‌کنید و سپس سلول به این حالت سالم‌تر تبدیل می‌شود و به فنوتیپ سالم‌تر متعهد می‌ماند و این تبدیل در بیشتر موارد گذرا نیست.
آزمایش‌های بیشتری در راه است تا اثرات سایر عوامل رونویسی را که کمک‌کننده به توسعۀ دیسک بین مهره‌ای می‌باشد، آزمایش کنند. از آنجایی که در این مطالعۀ اول از موش‌های بالغ جوان استفاده شد، محققان قصد دارند اثرات درمان را در حیوانات مسن‌تر که شبیه‌سازی کنندۀ انحطاط مرتبط با سن هستند و در نهایت در آزمایش‌های بالینی برای حیوانات بزرگ‌تر که مشکلات کمر دارند، مورد آزمایش قرار دهند.
