مهندسین دانشگاه کالیفرنیا انواعی از نانواسفنج‌ها را ساخته‌اند که قادر به جذب و خنثی‌سازی پروتئین‌های دخیل در پیشرفت آرتریت روماتوئید هستند. این نانواسفنج‌ها از جنس غشای نوتروفیل بوده، و به کانون التهاب تزریق می‌شوند. تزریق نانواسفنج‌های نوتروفیل به دو موش بیمار، با کاهش شدت التهاب و سرعت پیشرفت بیماری همراه بود.
لیانگ‌فنگ ژانگ (Liangfang Zhang)، نویسنده‌ی ارشد مقاله، درباره‌ی این درمان جدید توضیح می‌دهد: «نانواسفنج‌ها الگوی جدیدی از درمان هستند که با مهارسازی مولکول‌های التهاب‌زا، از عود کردن بیماری جلوگیری می‌کنند. ما به جای ساخت دارویی اختصاصی برای تعداد انگشت‌شماری از این مولکول‌ها، پلتفرمی را طراحی نموده‌ایم که می‌تواند طیف وسیعی از عوامل التهاب‌زا را مهار سازد. با این روش قادر خواهیم بود به شکل مؤثرتری از بروز بیماری‌ها پیشگیری کرده و آن‌ها را درمان نماییم.»
نوتروفیل‌ها جزو اولین خط دفاعی بدن در برابر عوامل بیماری‌زا هستند. این سلول‌های بیگانه‌خوار در بروز و پیشرفت بیماری آرتریت روماتوئید نیز نقش دارند. آتریت روماتوئید یک وضعیت خودایمن مزمن است که باعث بروز التهاب در مفاصل می‌شود. التهاب ایجاد شده در مفصل، ممکن است به تخریب غضروف مفصلی یا بافت استخوان منجر شود.
هم‌زمان با پیشرفت بیماری، سلول‌های حاضر در کانون التهاب، انواعی از پروتئین‌های التهاب‌زا به نام سیتوکین‌ها را ترشح می‌کنند. سیتوکین‌ها پس از ترشح شدن، به نوتروفیل‌ها پیام می‌دهند تا وارد بافت شوند. پس از وارد شدن نوتروفیل‌ها به کانون التهاب، مولکول‌های مذکور به گیرنده‌های موجود بر سطح این سلول‌ها متصل شده و منجر به فعال‌سازی نوتروفیل‌ها می‌گردند. فعال شدن نوتروفیل‌ها در ادامه باعث تولید سیتوکین‌های بیشتر توسط همین سلول‌ها و فراخوانی نوتروفیل‌های بیش‌تری به موضع التهاب می‌شود. حرکت نوتروفیل از گردش خون به محل التهاب، کموتاکسی نام دارد.
نانواسفنج‌ها قادرند آبشار التهابی شرح داده شده را متوقف نمایند. این ترکیبات به عنوان دام نوتروفیلی عمل کرده، و مانع از علامت‌رسانی سیتوکین‌ها و جذب نوتروفیل‌های بیشتر به کانون التهاب می‌شوند. مهار آبشار التهابی در نهایت میزان آسیب وارد شده به بافت مجاور مفصل، به خصوص غضروف‌ها، را کاهش می‌دهد.
نانواسفنج‌ها جایگزین نویدبخشی برای درمان‌های کنونی آرتریت روماتوئید، نظیر آنتی‌بادی‌های مونوکلونال، خواهند بود. ژانگ می‌گوید: «این باز هم برای درمان بیماری کافی نیست، زیرا ما با انواع متفاوتی از سیتوکین‌ها و مولکول‌های التهاب‌زا روبه‌رو هستیم.»
وی ادامه می‌دهد: «خنثی‌سازی تنها یک یا دو نوع از آن‌ها شاید تأثیر چندانی نداشته باشد. بنابراین، ما تصمیم گرفتیم غشای نوتروفیل‌ها را هدف قرار دهیم. این سلول‌ها به طور طبیعی، گیرنده‌هایی بر روی غشای خود دارند که به همه‌ی انواع متفاوت از سیتوکین‌ها متصل می‌شوند. می‌توان به کمک همین گیرنده‌ها، دسته‌ی بزرگی از مولکول‌های التهاب‌زا را مهار ساخت.»
کیانگ‌ژه ژانگ (Qiangzhe Zhang)، نویسنده‌ی اول مقاله، می‌گوید: «با این راهبرد، دیگر نیازی به شناسایی سیتوکین‌های خاص یا سیگنال‌های التهابی دخیل پیشرفت بیماری، نخواهد بود. ما با استفاده از تمام سطح غشای نوتروفیل، همه‌ی این سیگنال‌های التهابی را به طور یک‌جا مهار می‌کنیم.»
پژوهشگران به منظور ساخت نانواسفنج‌های نوتروفیل، ابتدا روشی برای جداسازی نوتروفیل‌ها از خون طراحی نمودند. آن‌ها سپس سلول‌های استخراج شده را وارد مایعی کردند که با ورود به داخل سلول، منجر به تورم سلولی و از هم گسیختگی غشا می‌شد. در ادامه، غشاهای پاره شده به قطعات کوچک‌تری برش داده شدند. مخلوط‌سازی این قطعات با نانوذرات کروی‌شکل، موجب اتصال قطعات غشایی به سطح نانوذرات گردید. نانوذرات به کار گرفته شده در این مطالعه، از پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر ساخته شده بودند.
کیانگ‌ژه ژانگ در پایان افزود: «یکی از بزرگترین چالش‌های این رویکرد، ساده‌سازی کل فرآیند بود. منظور از فرآیند، تمام مراحل کار است؛ از استخراج نوتروفیل‌ها از خون و جداسازی غشای سلولی گرفته، تا تکرارپذیر ساختن خود فرآیند. ما زمان زیادی را صرف این کار کردیم، و در نهایت توانستیم خط تولید ثابتی برای نانواسفنج‌های نوتروفیل راه‌اندازی کنیم.»
ترجمه: آزاده داودی
منبع: Nature Nanotechnology
