نانوذرات مهندسی‌شده با پپتید می‌توانند به داروها در رسیدن به داخل سلول‌ها کمک کنند

به گزارش علم‌خوان، پژوهشگران دانشگاه علوم پزشکی تهران نتیجه می‌گیرند که نانوحامل‌های PLGA مهندسی‌شده با CPP نویدبخش بهبود رساندن داروهای سرطان، ژن‌درمانی‌ها، واکسن‌ها و درمان بیماری‌های عصبی هستند، اگرچه هنوز باید چندین چالش فنی و ایمنی قبل از استفاده بالینی گسترده حل شود.

 

چرا دارورسانی بسیار دشوار است؟

بسیاری از داروها به دلیل تلاش برای عبور از غشاهای سلولی، موانع محافظ اطراف سلول‌ها، به پتانسیل کامل خود نمی‌رسند. حتی وقتی داروها به جریان خون می‌رسند، ممکن است به سرعت از بدن پاک شوند، قبل از رسیدن به هدف خود تجزیه شوند یا نتوانند وارد سلول‌های بیمار شوند.

 

برای حل این مشکل، دانشمندان در حال توسعه سیستم‌های دارورسانی مبتنی بر نانوذرات بوده‌اند. یکی از موادی که به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است، پلی لاکتیک-کو-گلیکولیک اسید یا PLGA است، یک پلیمر زیست تخریب پذیر که در حال حاضر در کاربردهای پزشکی متنوعی استفاده می‌شود. نانوذرات PLGA می‌توانند از داروها محافظت کنند، پایداری آنها را بهبود بخشند و آنها را به تدریج در طول زمان آزاد کنند.

 

پپتیدهای نفوذکننده به سلول چیستند؟

پپتیدهای نفوذکننده به سلول یا CPP، زنجیره‌های کوتاهی از اسیدهای آمینه هستند که توانایی قابل توجهی در عبور از غشاهای بیولوژیکی و حمل محموله‌های درمانی به سلول‌ها دارند. این پژوهشگران  CCPها را به عنوان «وسایل نقلیه تحویل مولکولی» برای انتقال داروها، پروتئین‌ها، DNA، RNA و عوامل تصویربرداری بررسی کرده‌اند.

 

این بررسی توضیح می‌دهد که ترکیب CPPها با نانوذرات PLGA یک سیستم هیبریدی قدرتمند ایجاد می‌کند. ذره PLGA از دارو محافظت و آن را منتقل می‌کند، در حالی که CPP به نانوذرات کمک می‌کند تا به طور مؤثرتری وارد سلول‌های هدف شوند.

 

 

این نانوحامل‌ها چگونه وارد سلول‌ها می‌شوند؟

طبق این بررسی، نانوذرات مهندسی شده با CPP می‌توانند از طریق چندین مسیر وارد سلول‌ها شوند:

 

• تعامل مستقیم با غشای سلولی. اشکال مختلف اندوسیتوز، که در آن سلول‌ها به طور فعال ذرات را می‌بلعند.

 

• مکانیسم‌های انتقال تخصصی که به ساختار و بار الکتریکی پپتید بستگی دارند.

 

مسیر دقیق به عواملی مانند اندازه ذرات، بار سطحی، توالی پپتید و نوع سلول هدف بستگی دارد. محققان تأکید می‌کنند که درک این مکانیسم‌های جذب برای طراحی سیستم‌های دارورسانی مؤثرتر ضروری است.

 

چه استراتژی‌هایی عملکرد را بهبود می‌بخشند؟

این بررسی چندین روش را که دانشمندان برای بهینه‌سازی نانوحامل‌های CPP-PLGA استفاده می‌کنند، مشخص می‌کند:

 

تنظیم دقیق خواص ذرات

پژوهشگران می‌توانند موارد زیر را تغییر دهند:

 

-اندازه نانوذرات.

 

-بار سطحی.

 

-ظرفیت بارگیری دارو.

 

-نرخ رهاسازی.

 

این تنظیمات بر مدت زمان گردش ذرات در بدن و میزان مؤثر رسیدن آنها به بافت‌های هدف تأثیر می‌گذارند.

 

مهندسی پپتیدهای بهتر

دانشمندان در حال طراحی CPPهایی با پایداری بهبود یافته، نفوذ غشایی قوی‌تر و گزینش‌پذیری بیشتر برای بافت‌های بیمار هستند. پیشرفت‌ها در هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی ممکن است توسعه طرح‌های پپتیدی مؤثرتر را تسریع کند.

 

اصلاحات هوشمند سطح

نانوحامل‌های جدیدتر می‌توانند  CCPها را در حین گردش در جریان خون پنهان کنند و تنها پس از رسیدن به بافت‌های هدف، آنها را آشکار کنند. این رویکرد ممکن است تعاملات ناخواسته با سلول‌های سالم را کاهش داده و ایمنی را بهبود بخشد.

 

کاربردهای بالقوه در پزشکی

این بررسی طیف گسترده‌ای از کاربردهای درمانی ممکن را شرح می‌دهد.

 

• درمان سرطان

 

نانوذرات PLGA مهندسی‌شده با CPP ممکن است به رساندن مستقیم داروهای شیمی‌درمانی به سلول‌های تومور کمک کنند و به طور بالقوه اثربخشی را افزایش دهند و در عین حال آسیب به بافت‌های سالم را کاهش دهند. آنها همچنین ممکن است به غلبه بر مقاومت دارویی، که یک مانع عمده در درمان سرطان است، کمک کنند.

 

• ژن‌درمانی

 

این فناوری می‌تواند رساندن داروهای ژنتیکی مانند موارد زیر را بهبود بخشد:

 

RNA تداخلی کوچک (siRNA).

 

RNA پیام‌رسان (mRNA).

 

درمان‌های مبتنی بر DNA.

 

ابزارهای ویرایش ژن.

 

• اختلالات عصبی

 

از آنجا که مغز توسط سد خونی-مغزی بسیار انتخابی محافظت می‌شود، بسیاری از درمان‌های عصبی در رسیدن به اهداف خود شکست می‌خورند. نانوحامل‌های اصلاح‌شده با CPP ممکن است راهی برای انتقال مؤثرتر داروها از طریق این موانع ارائه دهند.

 

• واکسن‌ها و بیماری‌های عفونی

 

محققان همچنین در حال بررسی سیستم‌های مبتنی بر CPP برای انتقال واکسن و درمان‌های ضد ویروسی هستند، که در آن‌ها جذب سلولی بهبود یافته می‌تواند پاسخ‌های ایمنی و اثربخشی درمانی را افزایش دهد.

 

چالش‌ها همچنان پابرجا هستند

با وجود نتایج آزمایشگاهی دلگرم‌کننده، این بررسی به موانع متعددی اشاره می‌کند که باید قبل از پذیرش بالینی گسترده بر آن‌ها غلبه شود.

 

این موارد عبارتند از:

 

• تضمین ایمنی درازمدت.

 

• جلوگیری از جذب ناخواسته توسط بافت‌های سالم.

 

• بهبود ثبات تولید.

 

• کنترل پاسخ‌های سیستم ایمنی.

 

• نشان دادن اثربخشی در آزمایش‌های بالینی بزرگ.

 

پژوهشگران همچنین تأکید می‌کنند که انتقال موفقیت‌آمیز دارو نه تنها به خود پپتید، بلکه به ادغام دقیق طراحی پپتید، معماری نانوذرات و محموله درمانی خاص تحویل داده شده نیز بستگی دارد.

 

منبع:

linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0753-3322(26)00667-0