مبارزه با مسمومیت خونی با نانوفناوری
محققان بین‌المللی، با استفاده از نانوفناوری، روشی را برای کمک به سیستم ایمنی بدن و سرپا نگه‌داشتن آن در مراحل آخر درگیری با بیماری سپسیس یا مسمومیت خونی که یک وضعیت کشنده ناشی از واکنش شدید بدن به عفونت است، ایجاد کرده‌اند. در تحقیقی که توسط دانشمندان دانشگاه اوهایو در آمریکا انجام شده است، از فناوری نانو برای تبدیل سلول‌های ایمنی اهداشده سالم به دارویی پیشرفته و با قدرت بالا برای از بین بردن باکتری‌ها استفاده شده است.
در پژوهش فوق و در سلسله آزمایش‌هایی که روی موش‌های مبتلابه سپسیس انجام شد، سلول‌های ایمنی مهندسی‌شده توانستند باکتری‌های موجود در خون و اندام‌های اصلی را از بین برده و میزان بقای موش‌ها را به‌طور چشمگیری افزایش دهند. این کار پژوهشی بر روی درمان سپسیس در مراحل آخر آن تمرکز داشته است، هنگامی‌که سیستم ایمنی بدن به خطر افتاده و قادر به نابودی باکتری‌های مهاجم نیست.
ییژو دونگ، محقق اصلی این پژوهش و استادیار فارماکولوژی دانشگاه ایالتی اوهایو در این رابطه می‌گوید: “سپسیس عامل اصلی مرگ در بیمارستان‌ها است و برای مدتی طولانی، درمان مؤثری برای آن به‌خصوص در مراحل انتهایی‌اش وجود نداشته است. لذا ما فکر می‌کنیم این روش سلول درمانی می‌تواند به بیمارانی که در مرحله انتهایی سپسیس قرار دارند، کمک کند.” او می‌افزاید: “برای راه یافتن این درمان به وضعیت‌های بالینی، ما معتقدیم می‌توان آن را در ترکیب با درمان‌های فشرده فعلی استفاده نمود.”
بنا بر اعلام مرکز کنترل بیماری آمریکا (CDC)، سپسیس به‌خودی‌خود یک عفونت به‌حساب نمی‌آید بلکه پاسخ سیستمیک و تهدیدکننده بدن به عفونت است که می‌تواند منجر به آسیب بافتی، نارسایی اعضای بدن و درنهایت مرگ شود. CDC تخمین می‌زند که سالانه در آمریکا، 1.7 میلیون بزرگسال به این بیماری مبتلا می‌شوند و از هر سه بیماری که در بیمارستان فوت می‌کنند، عامل یکی از آن‌ها سپسیس است.
در این پژوهشم مهم، دو نوع فناوری اصلی به کار رفته‌اند: استفاده از ویتامین‌ها به‌عنوان مؤلفه اصلی در ساخت نانوذرات لیپیدی و سپس استفاده از این نانوذرات برای سودآوری در فرآیندهای طبیعی سلولی برای ایجاد یک داروی ضد باکتری جدید.
سلول‌های موسوم به ماکروفاژها اولین پاسخ‌دهنده سیستم ایمنی بدن هستند که وظیفه بلعیدن عوامل مهاجم و بیماری‌زا را بر عهده دارند. اما در بیماران مبتلابه سپسیس، تعداد این سلول‌ها و همچنین سایر سلول‌های سیستم ایمنی، به پایین‌تر از حد معمول می‌رسد و عملکرد آن‌ها نیز، آن‌گونه که باید باشد نیست.
در این مطالعه، دونگ و همکارانش سلول‌های موسوم به مونوسیت را از مغز استخوان موش‌های سالم جمع‌آوری کرده و آن‌ها را در شرایط آزمایشگاهی خاص، کشت دادند تا تبدیل به ماکروفاژ شوند. مونوسیت ها درواقع گلبول‌های سفیدی هستند که قادرند به سایر سلول‌های ایمنی، تمایز یافته و تبدیل شوند. این آزمایشگاه همچنین نانوذرات مبتنی بر ویتامین را تولید کرده است که به‌طور خاص در حمل RNA های پیام‌رسان که در تبدیل اطلاعات ژنتیکی به پروتئین‌های کاربردی فعال هستند، بسیار مناسب‌اند.
دانشمندان فوق، RNA پیام‌رسانی ساختند که یک پپتید ضد میکروبی و یک پروتئین سیگنال را رمزگذاری می‌کند. پروتئین سیگنال باعث می‌شود که پپتید ضد میکروبی به‌طور خاص در لیزوزوم های درون ماکروفاژ تجمع پیدا کند. لیزوزوم، اندامک اصلی ماکروفاژها برای فعالیت باکتری کشی آن‌ها است.
بنا بر گفته محققان، ماکروفاژها به‌طور طبیعی فعالیت ضد باکتریایی دارند. بنابراین، اگر پپتید ضد باکتریایی را به درون آن‌ها اضافه کنیم، فعالیت ضد باکتریایی آن‌ها بیشتر شده و به‌طور مؤثرتری، باکتری‌ها را از بین می‌برند.
محققان پس از مشاهده نتایج امیدوارکننده در آزمایش‌های سلولی، به انجام سلول درمانی در موش‌ها روی آوردند. بدین منظور، مدل‌های جانوری فوق برای ابتلا به سپسیس، در معرض باکتری‌های استافیلوکوکوس اورئوس و ای کولای مقاوم به چندین دارو قرار گرفتند و از این طریق، سیستم ایمنی بدن آن‌ها سرکوب شد.
محققان پس از به‌کارگیری ماکروفاژهای مهندسی‌شده روی موش‌های فوق مشاهده کردند که تنها بعد از 24 ساعت، کاهش قابل‌توجهی در میزان باکتری‌های موجود در خون موش‌ها دیده می‌شود. تعدادی از نمونه‌ها نیز که باکتری‌ها برای مدت بیشتری در خونشان مانده بود، با انجام سری دوم درمان به‌کلی از بین رفتند.
دونگ و همکارانش که یافته‌های خود را در نشریه معتبر Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند، معتقدند این شیوه درمانی، می‌تواند برای درمان سایر بیماری‌ها نیز مؤثر واقع شود. به همین دلیل تیم تحقیقاتی او اکنون مشغول بررسی و توسعه این فناوری برای ایمونوتراپی سرطان است.
