siRNA دسته‌ای از مولکول‌های سنتزی هستند که با «خاموش کردن» ژن‌هایی که پروتئین‌های خاص را کد می‌کنند، به تنظیم سطح پروتئین در سلول‌های ما کمک می‌کنند. با این حال، دانشمندان برای رساندن siRNA به جایی که باید در بدن باشند، مشکل دارند، زیرا به عنوان دارو، ناپایدار هستند و یک پاسخ ایمنی ایجاد می‌کنند و بدن را وادار می‌کند تا به سرعت آنها را دفع کند.
محققان به رهبری Pieter Vader – استاد قلب و عروق تجربی و پزشکی بازساختی در دانشگاه اوترخت، هلند – در حال توسعه یک سیستم انتقال و دلیوری پیشرفته برای غلبه بر این محدودیت هستند.
ویدر توضیح داد: “siRNA به عنوان یک درمان دارویی برای بیماری هایی که در آن ژن های خاص یا پروتئین های بیماری زا باید خاموش شوند، پتانسیل دارد.” siRNA باید در سیتوپلاسم سلول های هدف فعال باشد. با این حال، به عنوان یک مولکول بزرگ، با بار منفی و قطبی، نمی تواند به راحتی از غشاهای سلولی عبور کند.
این تیم نانوذرات هیبریدی را برای بسته بندی و محافظت از siRNA در برابر آنزیم هایی که آنها را تجزیه می کنند، ایجاد کردند. پلت فرم جدید از ماهیت آمفیفیلی لیپوزوم ها (قطرات چربی که به طور طبیعی یک حباب یا کره محافظ را تشکیل می دهند) و سیستم انتقال طبیعی وزیکول های خارج سلولی (EVs) (ذراتی که توسط سلول ها برای برقراری ارتباط با سایر مکان ها ترشح می شوند) بهره می بردند).
siRNA را می توان به راحتی در نانوذرات هیبریدی بسته بندی کرد و به دلیل توانایی لیپوزوم ها در خودآرایی در اطراف دارو و تشکیل یک پوشش آبگریز محافظ، از مکانیسم های دفاعی بدن محافظت کرد. siRNA محصور شده همچنین به دلیل توانایی طبیعی برای عبور از غشای بیرونی سلول و تحویل محموله می تواند به راحتی به محل هدف در بدن برسد.
این تیم از تکنیکی استفاده کردند که به موجب آن مخلوطی از لیپیدها و حلال‌ها آب‌گیری می‌شوند تا یک لایه چربی نازک باقی بماند، که سپس در آب حاوی EVs و/یا مولکول‌های دارو (در این مورد siRNA) هیدراته می‌شود. متعاقبا، siRNA توسط قطرات لیپید محصور می شود تا هیبریدهای لیپوزوم-EV-siRNA را تشکیل دهند.
ویدر توضیح داد: «ما نشان می‌دهیم که با افزایش محتوای نسبی EV در هیبریدهای ما، جذب به سلول‌ها دیگر توسط محتوای لیپوزوم ممکن نمی‌شود. بنابراین، اکنون به نظر می رسد که مولکول های سطح EV مشخص می کنند که کدام سلول ها می توانند این هیبریدها را وارد و پردازش کنند.
با تغییر نسبت EV به لیپوزوم در فرمول هیبریدی، می توان به طور انتخابی انتخاب کرد که کدام سلول دارو را مصرف کند. علاوه بر این، انواع سلول های متعدد از جمله سلول های کلیوی، عصبی و تخمدانی قادر به جذب ذرات هیبریدی بدون هیچ گونه اثر سمی یا اثر نامطلوب بودند. اینها عوامل مهمی در هنگام طراحی داروهای جدید هستند زیرا در بدن، هیبریدها باید فقط انواع سلول های بیمار را هدف قرار دهند و عوارض جانبی ناخواسته را محدود کنند.
در مرحله بعد، تیم بررسی کردند که اگر فرمول هیبریدی حاوی EVs از جمعیت خاصی از سلول‌های بنیادی باشد، چه اتفاقی می‌افتد و جالب اینکه آنها بهبودی و بقای سلول‌های سرطان سینه را ارتقا می‌دادند. توانایی این نانوذرات برای حفظ عملکرد سلول‌های بنیادی، زمانی که در معرض انواع مختلف سلول‌های بیمار قرار می‌گیرند، نویدبخش توسعه داروهای جدید برای سرطان و بیماری‌های دژنراتیو است.
ویدر می‌گوید: «این خیلی زود است که بگوییم بیشترین پتانسیل برای سیستم تحویل ما کجاست، اما می‌دانیم که این عوامل مشتق شده از سلول‌های پیش‌ساز دارای ویژگی‌های بازسازی ذاتی هستند». بنابراین، کاربردهای پزشکی بازساختی بسیاری برای آن قابل پیش بینی است.
با این حال، مانند هر فرمول دارویی جدید، تیم هنوز موانعی را برای غلبه بر قبل از اینکه این پلت فرم درمانی به صورت تجاری در دسترس قرار گیرد، دارد. با این وجود، این نتایج روشنگر هستند و پتانسیلی را برای آینده دارورسانی برای بیماری‌های سخت‌درمان نشان می‌دهند.
