ماموریت جدید نانو برای درمان مغز و استخوان
محققان با استفاده از فناوری نانو و با هدف توسعه درمانهای موثر در زمینه آسیبهای جدی وارده به مناطق حساس بدن موفق به ارائه کلاسی از ژلهای آبی شدهاند که نقش مهمی در تسریع روند بهبود و احیای عملکردهای حیاتی بدن بیماران و پیشگیری از بروز اختلالات بعدی ایفا خواهد کرد.
مغزهای به هم ریخته و اختلال یافته و استخوانهای شکسته از این پس میتوانند با کمک یک هیدروژل نانو محور، التیام و بهبود یابند. این محصول نانویی که دستاورد دانشمندانی از دانشگاه سلمسون است میتواند عروق خونی جدیدی را ایجاد و به دنبال آن سلولهای جنینی متعلق به خود بدن بیمار را تقویت و تحریک کند تا سلولهای مرده استخوانی یا مغزی را جایگزین نماید.
این یافته تحقیقاتی نیز مانند بسیاری دیگر از پژوهشهایی که در زمینه درمانهای جدید صورت میپذیرد پیش از آن که روی انسان آزمایش شود یا نتایج آن به اطلاع عموم برسد بر موشهای آزمایشگاهی بررسی شد.
محققان 12 هفته پس از آن که آسیب مغزی وخیمی را بر تعدادی موش آزمایشگاهی تحمیل کرده بودند با استفاده از ژل درمانگر، توانستند تقریبا تمامی ماهیچههای اصلی و عملکردهای حسگری آنها را بازیابی و ترمیم کنند. دکتر نینگ ژانگ، یکی از محققان اصلی این طرح هدف از ساخت هیدروژل را تحریک و تقویت باززایی عصبی بافتهای آسیبدیده عنوان میکند، چراکه کارکردهای کنترل شده توسط مناطق آسیبدیده در صورتی که ترمیم نشده و به حالت اول بازنگردند به طور دائمی تباه خواهند شد. در این شیوه از یک ضربه زننده سطحی استفاده شد که در اصل ابزاری کوچک و نیزهای شکل با سری حلزونی است که با نیروی فشار باد کار میکند و برای ضربه وارد کردن به پیشانی موشها استفاده میشود و تخریب بخشی از لایه بیرونی مغز را در پی دارد.
این مناطق که در مغز موشها تحریک شدند در عملکرد حافظه، یادگیری، اطلاعات حسگری و حرکات ماهیچهای بدن نقش کلیدی ایفا میکنند.
با ایجاد صدمات، مایعی بسرعت نواحی اطراف زخم را پر میکند و محققان مایع را خشکانده آن را با مایعی مرکب از 3 فاکتور رشد عصبی مختلف جایگزین میکنند که هر یک در قالب نانو ذرهای متفاوت و تجزیهپذیر از نظر زیستی پوشانده و روکش میشوند. در این مرحله دمای بدن این مایع را به داربستی ژلاتینی تبدیل میکند که تحریک و تقویت ایجاد عروق خونی برای تغذیه اندام و اعضای در حال بازیابی و ترمیم را سبب خواهد شد.
این بستههای نانویی پس از 3 یا 4 هفته بعد شکسته شده و محتویات خود را آزاد میکنند. نخستین فاکتور رشدی که به این شکل رها میشود سلولهای جنینی را یافته و آنها را آماده ایفای نقش در این فرآیند و حرکت به سمت بخش آسیبدیده میکند. فاکتور رشد دوم به سلولهای جنینی کمک میکند تا رهسپار موضع آسیبدیده شود. فاکتورهای سوم و چهارم سلولها را به سلولهای عصبی و سلولهای گلیایی مغز تبدیل میکنند. به گفته محققان 12 هفته بعد موشهای آسیبدیده تقریبا تمامی کارکردهای اصلی و حرکتیشان را به دست میآورند. در این میان، کارکردهای حافظه و یادگیری در مقایسه با موشهای مجروح شده، اما درمان نشده نیز به شکل چشمگیری بهبود یافت.
ژلهای نانویی میتوانند عروق خونی جدیدی را ایجاد و به دنبال آن سلولهای جنینی متعلق به بدن بیمار را تقویت و تحریک کند
تاثیر مثبت این هیدروژل بر التیام بافتهای آسیب دیده مغزی محدود نشده و به ادعای محققان نمونه تغییر یافتهای از این ژل آبی میتواند زخمها و جراحات زیانبار برای استخوان و غضروف را نیز التیام و بهبود بخشد.
برای تایید این عملکرد ژل جدید، دانشمندان این بار سراغ جانور آزمایشگاهی دیگر رفتند. آنها به جای موشها از خرگوش استفاده کردند و با برداشتن حدود 3 سانتیمتر یا تقریبا نیمی از استخوان ران جانور آزمایشی دیگر کردند. محققان پس از وارد کردن این ایراد عمدی به استخوان جانور، مبادرت به تزریق هیدروژلی اصلاح شده با دارو به موضع جراحت کردند تا به این شکل رشد استخوان را به جای مغز تقویت و تحریک کنند. محققان معتقدند به طور طبیعی این استخوان هرگز بهبود نمییابد، چون جراحت شدیدی وارد شده، اما تحقیقات نشان داد همین استخوان طی چند هفته و در نتیجه تاثیر این ژل التیام پیدا کرد.
با این اوصاف چه در مورد مغزهای صدمهدیده، استخوانهای شکسته یا غضروفهای پاره شده، این ژل نانو محور در حال حاضر تنها جراحات حیوانی را التیام میبخشد و به گفته محققان پیش از هرگونه آزمایشات انسانی به 5 سال آزمایشهای جانوری اضافی نیاز خواهد بود. محققان امیدوارند در صورتی که آزمایشهای جانوری بخوبی پیش رود و آزمایشهای بالینی انسانی نیز موفقیتآمیز باشد، این هیدروژل بتواند برای درمان افرادی با مغز، استخوان یا دیگر بافتهای آسیب دیده مورد استفاده واقع شود.
دانشمندان معتقدند احتمالا چند سالی زمان خواهد برد تا هیدروژلهایی همانند نمونه توسعه یافته دکتر ژانگ به طور روزمره برای درمان صدمات مغزی استفاده شود، اما چنین پیشرفتی تا همین اندازه نیز موجبات خشنودی و هیجان جراحان و مراکز درمانی را فراهم آورده است. در همین ارتباط دکتر تات از دانشگاه کالیفرنیا معتقد است مهندسی کردن یک هیدروژل برای انجام کاری که شما میخواهید و ضمنا مناسب بودن آن ماموریت، پیشرفت خوبی به سوی دستکاری کردن سلولها در مغز بیماران و در نتیجه انجام درمانهایی برای کمک بیشتر به بیماران محسوب میشود. اکنون و با مشاهده نتایج موفقیت آمیز کاربرد هیدروژل نانویی، محققان معتقدند با برگردان و انتقال این پژوهش به سمت بیماران انسانی فاصله زیادی ندارند و میتوان انتظار پیشرفتهای خیرهکنندهای را در خصوص درمانهای موثر و غیر هجومی مغز و استخوان برای آینده نزدیک پیشبینی کرد.
از هم اکنون میتوان اشتیاق جامعه علمی از یک سو و جامعه بیماران را تصور کرد. وقتی این دارو به مرحله تولید نهایی برسد و فاز آزمایشهای انسانی و حیوانی را با موفقیت طی کند البته اگر بتواند این مراحل را به پایان برساند و وارد بازار دارویی شود طیف گستردهای از مخاطبان منتظر آن خواهند بود. کسانی که بشدت دچار آسیبهای استخوانی شدهاند از یک سو و آنها که دچار نقص در عملکرد مغزی خود هستند از سوی دیگر، در این بازار قرار دارند. موفقیت این روش در درمان بیماریهای استخوانی شدید خود به تنهایی میتواند امیدهای بسیاری ایجاد کند بویژه آن که شکستگی استخوان در سنین بالا یکی از خطراتی است که همیشه انسان را تهدید میکند و گاه این شکستگیها بویژه در افراد مبتلا به پوکی استخوان میتواند آغاز مجموعه رویدادهایی باشد که در نهایت شخص را از پا در میآورد.
تحقیقاتی در این دست که در مرزهای فناوریهای نوین صورت میگیرد بسرعت راه خود را به زندگی روزمره مردم باز خواهد کرد و دور نخواهد بود زمانی که این فناوریهای مدرن و دور از دسترس دوران ما به داروهای روزانهای بدل شود که هر روز با آنها سرو کار خواهیم داشت.
مترجم: مهریار میرنیا
منبع: دیسکاوری
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
پشت پرده اتاقهای دود و طلسـم
