برچسب‌های DNA قابل تنظیم می‌توانند به‌طور انتخابی حامل‌های دارو را به سلول‌های سرطانی هدایت کنند

توسط امی پاولاک لیرد، دانشگاه کارنگی ملون

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

سلول ها به طور طبیعی بسته های کوچکی را برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات به یکدیگر ارسال می کنند. محققان دانشگاه کارنگی ملون روشی ساده و کم‌هزینه برای تبدیل این بسته‌ها به حامل‌های دارویی ابداع کرده‌اند که می‌توانند درمان‌ها را مستقیما به سلول‌های سرطانی تحویل دهند و به طور بالقوه اثربخشی را بهبود بخشند و در عین حال عوارض جانبی را کاهش دهند.

دکتر کریستوفر بلوم گفت: "داروهای ضد سرطان مدرن در حال حاضر قوی هستند. چیزی که ما واقعا به آن نیاز داریم دقت است. بنابراین، چگونه چیزها را دقیقا به سلول ها برسانیم؟ من معتقدم بهترین راه حل همان راه حلی است که طبیعت قبلا برای ما ساخته است." کاندیدای گروه شیمی

بلوم پلت فرم جدیدی را توسعه داده است که وزیکول های انتقال سلولی طبیعی را اصلاح می کند تا بتوانند محموله های درمانی را به سلول های خاص تحویل دهند و در عین حال از اهداف ناخواسته اجتناب کنند. این تحقیق در ACS Applied Bio Materials منتشر شده است.

بسیاری از سلول ها ساختارهای حباب مانند کوچکی به نام وزیکول های خارج سلولی (EVs) تولید می کنند که پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک و سایر مولکول ها را در سراسر بدن حمل می کنند. از آنجایی که خودروهای الکتریکی حامل محموله های طبیعی بدن هستند، محققان آنها را وسیله نقلیه امیدوارکننده ای برای ارائه دارو برای درمان سرطان، اختلالات عصبی، بیماری های قلبی عروقی و سایر شرایط می دانند.

علیرغم پتانسیل آنها، مهندسی برق الکتریکی برای تحویل دارو چالش برانگیز بوده است. EV ها می توانند توسط انواع مختلف سلول جذب شوند و باعث تجمع آنها در بافت های غیرهدف شوند. این امر اثربخشی آنها را به عنوان درمان های هدفمند محدود می کند. در عین حال، اصلاح خودروهای برقی برای تحویل هدفمند اغلب گران و از نظر فنی پیچیده است.

پلتفرم جدید تیم کارنگی ملون، به نام اصلاح EZON (Easy OligoNucleotide) EV، هر دو مشکل را به طور همزمان برطرف می کند. این سیستم به جلوگیری از اتصال EV ها به سلول های اشتباه و در عین حال هدایت آنها به اهداف خاص کمک می کند.

سوها داس، دانشیار شیمی در کالج علوم ملون گفت: EZON نشان دهنده پیشرفت در مهندسی سطح در مقیاس نانو است و ارتباط مستقیم درمانی و کاربرد گسترده ای در منابع EV و انواع محموله دارد. با توجه به سادگی پلتفرم، هر محققی که با خودروهای الکتریکی پستانداران کار می‌کند، می‌تواند EZON را با استفاده از الیگونوکلئوتیدهای اصلاح‌نشده تجاری موجود در یک بعد از ظهر به کار ببرد.

این سیستم متکی به یک اتصال DNA ویژه طراحی شده با دو عملکرد است. یک انتها به عنوان یک لنگر عمل می کند که به پروتئین های روی سطح EV متصل می شود و به جلوگیری از چسبیدن آن به سلول های اشتباه کمک می کند. انتهای دیگر مانند یک برچسب آدرس عمل می کند و به EV مهندسی شده کمک می کند تا سلول های سرطانی خاص را شناسایی کرده و به آن متصل شود.

رویکرد بسیار سازگار است. با تغییر بخشی از توالی DNA، محققان می‌توانند خودروهای الکتریکی را به انواع سلول‌های مختلف هدایت کنند و پتانسیل این فناوری را بسیار فراتر از یک نوع سرطان گسترش دهند.

بلوم گفت: "من فکر می کنم برای من، بخش هیجان انگیز انعطاف پذیری آن است." "طراحی مدولار است و به شما امکان می دهد انتخاب کنید که کدام رشته نمایشگر برای کار در دست شما بهترین است. این نه تنها راه را برای انواع درمان های مختلف سرطان باز می کند، بلکه در را به سمت اهداف غیرسرطانی باز می کند و به شما امکان می دهد کارهایی مانند درمان بیماری های ایمنی و موارد دیگر را انجام دهید."

با EZON، فرآیند اصلاح EV فقط چند ساعت طول می کشد و از مواد به راحتی در دسترس استفاده می کند. EZON همچنین کاهش هزینه قابل توجهی را در مقایسه با بسیاری از روش‌های مهندسی EV ارائه می‌کند و در عین حال انعطاف‌پذیری مورد نیاز برای طیف وسیعی از کاربردهای درمانی را حفظ می‌کند.

بلوم و داس امیدوارند که این فناوری توسعه درمان‌های دقیق‌تر برای سرطان و سایر بیماری‌ها را تسریع کند و در عین حال تولید درمان‌های مبتنی بر EV را آسان‌تر و ارزان‌تر کند.

کریستوفر جی بلوم و همکاران، یک پلتفرم الیگونوکلئوتیدی آسان برای اصلاح سریع و پس از جداسازی EV: کنترل جذب دو عملکردی و هدف‌گیری پیشرفته، مواد زیستی کاربردی ACS (2026). DOI: 10.1021/acsabm.6c01051

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →