بسته‌ای نانویی که فیبروز کبدی را درمان می‌کند

پژوهشگران آزمایشگاه لیف هوانگ در دانشگاه کارولینای شمالی، مقاله‌ای را به چاپ رساندند که در آن نشان داده شده‌است، یک بسته نانوذره‌ای حاوی مواد ژن درمانی می‌تواند باعث کاهش فیبروز کبدی شود. در این بسته نانو‌ذره‌ای مواد ژن‌درمانی حاوی اطلاعات فرمان تولید رلاکسین است.

در حالی‌که سلول‌های ستاره‌ای کبدی مقصر اصلی فیبروز هستند، این تیم نشان داد که رلاکسین در درجه اول ماکروفاژ‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد که پس از آن فعالیت‌های فیبروژنیک سلول‌های ستاره‌ای را مهار می‌کند.

تصور بر این است که فیبروز تا حد زیادی توسط محلول‌های واسطه ترشح شده توسط ماکروفاژ‌ها کنترل می‌شود و سلول‌های ستاره‌ای کبدی فیبروژنیک نیز در این فرآیند نقش دارند.

مطالعات قبلی نشان داد که پپتید رلاکسین ضد فیبروتیک باعث کاهش تولید میوفیبروبلاست در سلول کشت شده در آزمایشگاه می‌شود، اما این روش پیشرفت فیبروز کبدی را در مدل‌های حیوانی کاهش نمی‌دهد.

منگیینگ هو نویسنده اول این مقاله و از دانشجویان سابق در آزمایشگاه هوانگ می‌گوید: من فکر می‌کنم مهمترین کشف این پروژه این بود که ما فهمیدیم که نه تنها سلول‌های ستاره‌ای کبد، بلکه سلول‌های ماکروفاژ نیز تعداد زیادی از گیرنده‌های رلاکسین را بیان می‌کنند. زمانی که ما رلاکسین را با کمک نانوذرات به سلول‌های کبدی تحویل دادیم، فعالیت ضد فیبروتیکی مشاهده کردیم، اما هنگامی‌که مطالعات آزمایشگاهی را انجام دادیم، هیچ تغییر ضد فیبروتیکی مشاهده نکردیم. بنابراین، این اختلاف را داشتیم؛ نتایج کمی عجیب بود.

پس از فعال شدن ماکروفاژ‌ها توسط رلاکسین، آن‌ها شروع به ساخت و آزادسازی اگزوزوم‌های حاوی microRNA (miRNA)، miR-۳۰ a-۵ p، کردند که محققان آن‌ها شناسایی کردند. محققان نانوذرات را برای حمل miR-۳۰ a-۵ p طراحی کردند که ASK-۱ را هدف قرار می‌دهد. سپس آن‌ها به این ساختار یک پلاسمید برای بیان پپتید رلاکسین اضافه کردند.

ین فناوری نانوذره برای کپسوله‌سازی miRNA با پلاسمید برای بیان رلاکسین استفاده شد. این نانوذره بی‌نظیر می‌تواند مستقیم به سلول‌های ستاره‌ای کبدی فعال شده متصل شود تا فعالیت ضد فیبروز انجام شود.

محققان دریافتند که miRNA و رلاکسین با هم همکاری می‌کنند. سلول‌های ستاره‌ای کبدی به خودی خود نمی‌توانند به رلاکسین پاسخ دهند، زیرا مسیر آن مسدود شده‌است، اما miRNA این مسیر را باز می‌کند.

رلاکسین برای ایجاد خاصیت ضدفیبروتیک به فعال‌سازی PPAR-gama نیاز داشت. دلیل اینکه miR-۳۰ a-۵ p و رلاکسین می‌توانند به‌صورت هم‌افزایی عمل کنند این است که miR-۳۰ a-۵ p بیان ASK-۱ را که باعث سرکوب PPAR-gama می‌شود، کاهش می‌دهد.

در حالی که مطالعات قبلی نشان می‌داد که رلاکسین می‌تواند فیبروز کبدی را به خودی خود تسکین دهد، این مطالعه نشان داد که miR-۳۰ همراه با رلاکسین اثر ضدفیبروز بهتری ایجاد می‌کند.

بیشتر محققان بدون استفاده از نانوذرات، پپتید رلاکسین را تزریق می‌کنند. وقتی تیم تحقیقاتی هو این روش را امتحان کرد، به دلیل خواص فارماکوکینتیک ضعیف نتوانستند هیچ دستاوردی کسب کنند، اما با کمک فناوری‌نانو و با انتقال ژن رلاکسین به سلول‌ها، این امکان فراهم شد.

لیف هوانگ، محقق اصلی این پروژه واستاد برجسته دانشکده داروسازی UNC اشلمن، بیش از ۱۰ سال است که از این نانوذرات استفاده می‌کند. این نانوذرات منحصر به فرد از لیپیدی کاتیونی کپسوله‌کننده اسید‌های نوکلئیک تشکیل شده است.