فهرست مطالب
مهندسان دانشگاه رایس موفق به توسعه یک روش غیرتهاجمی برای کنترل فعالیت مغزی مرتبط با تشنج شده‌اند که از ترکیب امواج صوتی و ژن‌درمانی بهره می‌برد.
به گزارش سرویس علمی تکناک، این رویکرد که در مدل‌های حیوانی آزمایش شده است، تنها هیپوکامپ، بخش مغز مرتبط با تشنج را هدف قرار می‌دهد و به محققان امکان می‌دهد که بعدها با داروی خوراکی، فعالیت آن را تنظیم کنند. مطالعات نشان می‌دهند که یک درمان هدفمند و یک‌بار مصرف می‌تواند مدارهای خاص مغز را کنترل کند بدون آنکه سایر نواحی تحت تاثیر قرار گیرند.
تیم تحقیقاتی به سرپرستی جرزی شابلوسکی، استاد یار مهندسی زیستی و عضو ابتکار مهندسی عصبی رایس، از اولتراسوند متمرکز با شدت پایین برای باز کردن موقت سد خونی-مغزی استفاده کرده است. وی توضیح داد: «بسیاری از بیماری‌های عصبی ناشی از فعالیت بیش‌ازحد سلول‌ها در مکان‌های خاص مغز هستند. روش ما درمان را دقیقا به محل نیاز منتقل می‌کند و امکان کنترل آن را بدون جراحی یا ایمپلنت دائمی فراهم می‌سازد.»
روش آنها به نام شیمی‌ژنتیک هدفمند صوتی (ATAC)، ترکیبی از اولتراسوند، ژن‌درمانی و شیمی‌ژنتیک است و هدف آن امکان فعال یا غیرفعال کردن انتخابی نورون‌ها با داروی هدفمند بدون نیاز به مداخله جراحی است. پژوهشگران در این فرایند، حباب‌های کوچک پر از گاز را به جریان خون تزریق می‌کنند تا درمان هدفمند ممکن شود.
زمانی که امواج اولتراسوند بر هیپوکامپ متمرکز می‌شوند، حباب‌های ریز پر از گاز با ملایمت به دیواره رگ‌های خونی فشار وارد می‌کنند و سوراخ‌های میکروسکوپی موقت در سد خونی-مغزی ایجاد می‌نمایند. این منافذ به اندازه‌ای کوچک هستند که به طور طبیعی ظرف چند ساعت بسته می‌شوند، اما کافی هستند تا وکتورهای ژن‌درمانی به بافت هدف وارد شوند.
حتما بخوانید: چگونه به فرد در حال تشنج کمک کنیم؟
بیشتر بخوانید: چه چیزی باعث تشنج در بزرگسالان می شود؟
کلید کم کردن فعالیت نورون‌ها برای کنترل تشنج
وکتورهای ژنتیکی طراحی‌شده، دستورالعمل‌های لازم را برای یک گیرنده شیمی‌ژنتیک مهاری حمل می‌کنند؛ گیرنده‌ای که مانند کلید تنظیم نور عمل می‌کند و امکان پاسخ نورون‌ها به دارویی را فراهم می‌آورد که فعالیت بیش‌ازحد آنها را کاهش می‌دهد.
هونگ‌هاو لی، دانشجوی دکترای مهندسی زیستی دانشگاه رایس و نویسنده اول این مطالعه بیان کرد: «با هدف‌گیری دقیق هیپوکامپ، می‌توانیم فعالیت بیش‌ازحد را دقیقاً در محل مورد نیاز کاهش دهیم و سایر مناطق مغز را دست‌نخورده باقی بگذاریم.»
یافته‌ها نشان می‌دهند که روش ATAC با استفاده از یک پروسه کم‌تهاجمی و یک داروی ساده قادر است مدارهای مشخص مغزی را کنترل کند. با توجه به اینکه هر دو فناوری اولتراسوند متمرکز و انتقال ژن با وکتور ویروسی هم‌اکنون در آزمایش‌های بالینی مورد ارزیابی قرار دارند، محققان بر این باور هستند که این روش می‌تواند روند توسعه درمان‌های نوین صرع و دیگر اختلالات عصبی را سرعت بخشد.
ایجاد پلتفرم انعطاف‌پذیر برای درمان بیماری‌های مغزی
این آزمایش نقطه عطفی برای تیم شابلوسکی است، که پیش‌تر راهکارهایی برای رساندن ژن‌درمانی به مناطق وسیع و محدود مغز ارائه کرده بود. همچنین این گروه روش دیگری مبتنی بر اولتراسوند به نام REMIS (بازیابی نشانگرها از طریق insonation) توسعه داده‌اند، که امکان آزادسازی پروتئین‌های مناطق مشخص مغز را به جریان خون برای پایش دقیق فراهم می‌کند.
شابلوسکی عنوان کرد: «این فناوری‌ها یکدیگر را تکمیل می‌کنند. اولتراسوند اجازه می‌دهد درمان را منتقل کنیم، نورون‌های هدف را کنترل نماییم و سپس اثرات آن را در همان مدار بسنجیم.» وی تصریح کرد که هدف نهایی، ایجاد یک پلتفرم منعطف و ایمن است که بتواند به هر منطقه مغز دسترسی داشته باشد، مواد ژنتیکی را با دقت منتقل کند و امکان کنترل آن توسط پزشکان را در هر زمان فراهم آورد.
این تحقیق نمایانگر تمرکز رو به رشد دانشگاه رایس بر علوم عصبی و سلامت مغز است، که اکنون تحت پوشش موسسه جدید مغز رایس قرار دارد.
این مطالعه درباره کنترل تشنج در نشریه معتبر ACS Chemical Neuroscience منتشر شده است.
