تقنية لنقل الأدوية لأماكن محددة بالجسم بواسطة الحليب

أطلق أستاذان بجامعة نبراسكا شركة ناشئة بهدف طرح طريقة مبتكرة في السوق لتوصيل الأدوية والعلاجات الأخرى إلى مواقع مستهدفة في جسم الإنسان بالاعتماد على مكون رئيسي هو الحليب، بحسب ما نشره موقع "New Atlas".

فوائد الحليب

ثبت أن الحليب القديم العادي مفيد للغاية، خاصة في مجال الأدوية الحيوية. كما ذكرت تقارير سابقة عن الأبقار المعدلة وراثيا، التي تنتج حليبا يحتوي على الأنسولين البشري، والحليب الذي تنتجه الأبقار الملقحة ببروتين فيروس نقص المناعة البشرية يحتوي على أجسام مضادة للفيروس، واستخدام جزيئات الحليب النانوية لتوصيل علاجات الحمض النووي الريبي عن طريق الحقن فقط عن طريق الفم.

نظام مبتكر

أطلق غانوس زيمبليني وجيان تاو جو، وهما باحثان من جامعة نبراسكا-لينكولن، شركة ناشئة تدعى مينوفاكا، بهدف طرح نظام مبتكر لتوصيل الأدوية إلى السوق باستخدام الحليب. وقد تعهد الباحثان باستخدام تقنيتهما المعتمدة على الحليب لعلاج الأمراض الشائعة والنادرة.

ضوء في نهاية النفق

وقال زيمبليني، أستاذ التغذية وعلوم الصحة: "نظرًا لأن تقنيتنا متعددة الاستخدامات، فإننا لا نقتصر على مرض نادر معين"، مشيرًا إلى أن "مجموعات الأمراض النادرة ممتنة للغاية لوجود ضوء في نهاية النفق."

وتعتمد التقنية المبتكرة على حويصلات حليبية عالمية، وهي هياكل تشبه الفقاعات بحجم النانو تفرزها الخلايا وتعمل مثل الرسل الصغار، وتحمل مواد مهمة مثل البروتينات والدهون والمعلومات الجينية. ومن خلال تعديل الإكسوسومات كيميائيا ووراثيا، تمكن الباحثون من توصيل حمولتهم إلى هدف محدد إلى الخلايا البشرية.

سلاسل قصيرة من البروتينات

ترتبط ثلاث ببتيدات، وهي سلاسل قصيرة من "البروتينات الصغيرة" تسمى الأحماض الأمينية، بغشاء كل إكسوسوم. يتم توجيه الإكسوسوم إلى موقع محدد في الجسم؛ يرسل آخر إشارات كيميائية حيوية إلى الخلايا المناعية تطلب منها عدم مهاجمة الإكسوسوم؛ والببتيد الثالث يعمل على تحسين قدرة الإكسوسوم على البقاء على قيد الحياة بمجرد دخوله إلى الخلية المستهدفة.

يتم عادة استخدام الدهون (المركبات الدهنية) لربط الببتيدات بغشاء الإكسوسوم. لكن تكمن مشكلة هذا النهج في أن المراسي الدهنية تنفصل عندما تصادف مركبات محبة للدهون أخرى في الجسم. لذلك، ابتكر الباحثون نهجًا مختلفا، حيث قاموا بإنشاء مواقع الالتحام على بروتين غشاء سطح الخلية المسمىCD81، والذي يرتبط بقوة بالإكسوسوم.

الكيمياء الحيوية المتعامدة

استخدم بروفيسور جو نهج الكيمياء الحيوية المتعامدة، التي تشير إلى التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن تحدث داخل نظام حي دون التدخل في العمليات الكيميائية الحيوية - لإنشاء روابط مستقرة بين مواقع الالتحام والببتيدات. وبالإضافة إلى تحسين استقرار بنية الإكسوسوم، فإن هذا التعديل القائم على الكيمياء يجعله أكثر تجانساً، مما يحسن الجدوى التجارية لنظام التسليم المبتكر. وقال جو: "إن ضمان هذا الهيكل المتجانس سيسمح لإدارة الغذاء والدواء FDA برؤية إمكانية إنتاج الإكسوسومات بشكل متسق من دفعة إلى أخرى".

إيصال الهدف لموقع محدد

كما يساعد الإكسوسوم على إيصال هدفه إلى موقع محدد، ويمكن أن يؤخذ في الاعتبار العلاج الكيميائي المستخدم لعلاج السرطان. يتم إعطاؤه عن طريق الوريد، لذلك فهو ينتشر في جميع أنحاء الجسم ويدمر جميع الخلايا سريعة النمو دون تمييز، سواء كانت سرطانية أو صحية. يساهم هذا "التسمم" الواسع النطاق في حدوث آثار جانبية مثل تساقط الشعر والغثيان وضعف جهاز المناعة.

تجنب آثار سلبية خطيرة

وقال بروفيسور زيمبليني إن "العلاجات الكيميائية لا تقتل الخلايا السرطانية فحسب؛ إنما تقتل أي خلية تتكاثر بسرعة"، موضحًا أنه تأثير جانبي ينبغي "التقليل منه باستخدام التقنية [الجديدة]." وبالإضافة إلى توصيل الأدوية المعالجة للأمراض بشكل مستهدف، فإن هذه التكنولوجيا قد تقدم أدوات تحرير الجينات وغيرها من العلاجات.