افق‌های ‌تازه در ‌درمان سل مقاوم

 روش‌های مهندسی بافت در گذشته به ایجاد یک داربست نیاز داشت که سلول‌ها بر آن استوار می‌شدند تا شکل مورد نظر به دست آید، اما در این طرح جدید، همه مراحل به صورت همزمان انجام می‌شوند و نانوکریستال‌ها بدون استفاده از داربست با رشد بیولوژیکی داخل بدن قرار می‌گیرند تا بافت مورد نظر ساخته یا ترمیم شود. فرآیند ایجاد نانوکریستال‌ها و استفاده از آن در مهندسی بافت به تایید آزمایشگاه‌های خارج از دانشگاه شهید بهشتی و همچنین آزمایشگاه‌های ستاد توسعه فناوری نانودر ریاست جمهوی رسیده است.

به گفته دکتر جلال‌الدین غنوی، مجری این طرح تحقیقاتی، کاربرد فناوری نانو در مهندسی بافت، ساخت کریستال‌هایی را که سنتز آنها در محیط بیولوژیک منجر به ساخت اندام‌ها و بافت‌های مصنوعی می‌شود، امکان‌پذیر می‌کند. یکی از ویژگی‌های سلول‌های بنیادی این است که قابلیت تکامل در داخل بدن را دارند و به یک بافت کامل تبدیل می‌شوند.

در گذشته، مرحله کشت این سلول‌ها در داربست‌های خاصی انجام می‌شد، اما در این روش جدید، ساخت نانوکریستال‌ها بدون نیاز به این داربست و با الگوبرداری از اعضا و بافت‌های طبیعی بدن انجام می‌شود. در این روش، نقاط و بافت‌های جوشگاهی که در محل اتصال و پیوند با عضو اصلی ایجاد می‌شوند به وجود نیامده و در نتیجه بافت ایجاد شده، شبیه بافت طبیعی خواهد بود.

این نانوکریستال‌‌ها، اولین ساختاری هستند که با استفاده از این روش‌ به‌دست آمده‌اند، زیرا آشیانه این نانوکریستال‌ها موجب شده تکامل بافت، رشد و جذب سلول‌ها به شرایط طبیعی نزدیک‌تر باشد و داربست و سلول‌های سوار شده بر آن به‌طور همزمان و به صورت بیولوژیکی رشد کنند. نانوکریستال‌های 30 تا 60 نانومتری براحتی به‌وسیله سلول‌های بنیادی شناسایی می‌شوند.

این ساختار از جنس کیتین میگو‌ست و برای ساخت بافت‌های غضروفی از روش‌شیمیایی منحصر به‌فردی استفاده می‌شود. ترمیم سلول‌های کبد، مری، غضروف یا سلول‌های استخوانی که تخریب شده‌اند، با ایجاد آشیانه یا بستری برای رشد سلول‌های جنینی انجام می‌شود و سلول‌های کبدی که از توانایی تکامل برخوردارند، در بافت ایجاد‌شده تکامل پیدا کرده و به این ترتیب یک کبد مصنوعی در کنار کبد طبیعی رشد خواهد کرد.

به گفته غنوی، در حال حاضر از روش‌های دوگانه برای ترمیم استفاده می‌شود. در مرحله اول، بافت در خارج از بدن تهیه شده، رشد می‌کند و سپس وارد بدن می‌شود، اما در این روش ابداع شده یک داربست سلولی در کنار بستر قرار می‌گیرد و همزمان وارد بدن می‌شود. با توجه به این‌که تکامل بستر همزمان، با ساختار داربستی انجام می‌شود، سلول‌ها براحتی جذب می‌شوند و تکامل پیدا می‌کنند و رشد آنها در کنار سلول‌ها انجام می‌شود.

نانوکریستال‌ها به‌صورت داربست و به عنوان آشیانه‌ای برای رشد سلول‌ها در بدن قرار می‌گیرند. هر چه فضایی که سلول در آن محصور می‌شود کوچک‌تر باشد، امکان رشد، تکامل و توسعه بافتی بیشتر است. آشیانه‌های بسیار ریز که در ابعاد 30‌تا 50 نانومتر تهیه می‌شوند تقریبا به اندازه ابعاد سلولی هستند.

مقیاس آشیانه‌ها در ابعاد نانو این امکان را فراهم آورده است تا داربست و سلول درهم ادغام شوند و تمام فرآیند داخل بدن انجام شود درحالی که تاکنون در مهندسی بافت از روشی استفاده می‌شد که هم داربست و هم سلول‌هایی که در آنها رشد می‌کردند، به‌صورت مجزا و انتزاعی در خارج از بدن تهیه شده و در قالب داربست‌های طبیعی درون بدن عمل می‌کردند.

در ترمیم ضایعات نخاعی نیز می‌توان از این داربست‌ها استفاده کرد. از آنجا که در نخاع، سلول‌های بنیادی مهاجر وجود ندارد، می‌توان در داربست‌ها و به‌طور همزمان، سلول‌های بنیادی را نیز انتقال داد با استفاده از این نانوکریستال‌ها، شرایط و بستر مناسب برای حداکثر استفاده از فرآیند‌های بیولوژی در بدن انسان با استفاده از مقیاس و نوع آرایش آنها فراهم می‌شود.

 اگر مراحل تکمیلی این طرح با موفقیت انجام شود، در آینده‌ای نه چندان دور، تحول جدیدی در پیوند اعضاء و ترمیم بافت‌های منهدم شده ایجاد خواهد کرد  که در‌صورت تایید کمیته اخلاق معاونت پژوهشی دانشگاه‌ها می‌توان این امکانات را در زمینه مری، کبد، استخوان و غضروف در اختیار محققان قرار داد.

دارو رسانی به روش هدفمند

علاوه بر این،‌ این گروه از محققان با ابداع نانوفنجان‌‌های کریستالی به روش جدیدی برای دارورسانی و انتقال سایر مواد به سلول‌های موردنظر دست یافته‌اند. به گفته غنوی در نانوفنجان‌های کریستالی، طراحی مولکول‌ها روی بخش‌‌های ضخیم امکان‌پذیر است که با استفاده از این ویژگی‌ می‌توان ارتباط قوی‌تری را میان این نانوکریستال‌ها و ساختارهای دیگری مانند سلول‌های سرطانی یا دیگر اندام‌های بدن به وجود آورد.

نانوفنجان‌ها می‌‌توانند در داخل خون، اندام یا بافت موردنظر را پیدا و داروها و ترکیبات غشای بیولوژیکی که با خود حمل می‌کنند را به اندام مورد نظر تزریق کنند. تحقیقات اولیه در این زمینه موفقیت‌آمیز بوده است. ساختار نانوفنجان‌ها از بسیاری جهات شبیه به ساختار غشای سلولی بدن انسان است.

 وجود شباهت‌های ساختاری از نظر فیزیکی، شیمیایی و بافتی میان غشای سلولی و نانوفنجان‌ها، اتصال دارو به نقاط هدف را امکان‌پذیر می‌کند و به همین علت، در مقایسه با نانوکپسول‌‌‌هایی که در حال حاضر برای دارورسانی و انتقال داروها در بدن مورد استفاده قرار می‌گیرند، بسیار پیشرفته‌تر هستند. این طرح تحقیقاتی، تحول جدیدی در زمینه دارو درمانی و روش‌های درمانی نوین در بیماران صعب‌العلاج به شمار می‌آید. غنوی خاطرنشان کرد که با استفاده از این روش، قدرت جذب دارو به سلول‌‌های هدف به نحو چشمگیری افزایش می‌یابد.

نانوذره‌ای اختصاصی برای درمان سل‌

همچنین محققان در بخش دیگری از این طرح تحقیقاتی، به دستاوردهای جدیدی در زمینه درمان سل مقاوم به کمک نانوکریستال‌ها شده‌اند. آنها توانسته‌اند با تغییر باکتری سل مقاوم به درمان به کمک نانوکریستال، زائده‌ای را به آن بچسبانند و‌ آن باکتری را از بین ببرند. درمان سل یکی از مهم‌ترین اهداف محققان حوزه پزشکی در قرن بیست و یکم است که متاسفانه با پیدایش مایکو باکتریوم‌های مقاوم به داروها، داروهای معمول برای درمان سل چندان موفقیت‌آمیز نبوده‌اند.

این در حالی است که در این روش ابداعی، با حمله به ساختار سل در خارج یا داخل سلول‌ می‌توان در سه مرحله نسبتا پیچیده سلول‌ها را تخریب کرد. در واکسن جدید تنها یک نوع نانوذره اختصاصی وجود دارد که علی‌رغم این که در حال حاضر واکسن‌ سل به هر نوع میکو باکتریومی پاسخ نمی‌دهد، این واکسن اختصاصی این قابلیت را دارد که با استفاده از آن می‌توان تمام ساختارهای ژنومی داخل مایکو باکتریوم را در اختیار سیستم ایمنی گذشته و آنها را از میان برد.

محققان امیدوارند با استفاده از نتایج به دست آمده بتوانند از این روش که مبتنی بر تخریب عوامل بیماری زا در سل است، برای درمان سل مقاوم که از بیماری‌های مهلک به شمار می‌آید استفاده کنند. در سل مقاوم به درمان علاوه بر این که درمان‌های معمولی نتوانسته عامل به وجود آورنده بیماری را از میان ببرد، استفاده از داروهای جدید و گرانقیمت نیز چندان موفقیت‌آمیز نبوده است.

در این روش جدید، تخریب و انهدام عوامل بیماریزا در سل میسر شده است و با کمک نانوذرات می‌توان به عامل آسیب‌رسان حمله و آن را منهدم کرد. تحقیقات در زمینه سل مقاوم به درمان، نتایج امیدوارکننده‌ای داشته است و با استفاده از نتایج به دست آمده می‌توان در زمینه درمان بیماری‌های دیگر نیز از ویژگی‌های دارودرمانی این ذرات استفاده کرد.

غنوی در پایان افرود: در حال حاضر 2 بیمار برای استفاده از داربست نانوکریستالی اعلام آمادگی کرده‌اند که در یکی از این بیماران، غضروف تراشه که مخاط نسبتا خوبی دارد، تخریب شده است و پس از کسب مجوز کمیته اخلاق پزشکی می‌توان از این روش برای افرادی که بیماری‌های خاص مشابهی دارند، بدون خروج بافت بدن، از جایگزین بافت کامل استفاده کرد.

ساختارهای موردنظر برای درمان سل نیز در محیط‌های آزمایشگاهی با نتایج قابل توجهی همراه بودند که در نتیجه بزودی می‌توان از این روش برای درمان سل مقاوم استفاده کرد. استفاده از نانوداروها همچنان از بسیاری جهات مورد تایید قرار نگرفته و با احتیاط خاصی در درمان بیماری‌ها از این روش استفاده می‌شود.

به همین دلیل درخصوص طرح دارورسانی نیز لازم است مدت زمان بیشتری تحقیقات ادامه داشته باشد. در صورتی که مجوز اخلاق پزشکی استفاده از این روش در بیماران سرطانی صعب‌العلاج دریافت شود، می‌توان امیدوار بود تا پایان امسال این 3 طرح و همچنین طرح تحقیقاتی نای مصنوعی که پیش از این خبر آن اعلام شده بود، به مرحله اجرا درآید و از آنها در درمان گروه وسیعی از بیماران استفاده شود.

فرانک فراهانی جم