منوعات

يمكن للاكتشاف المثير أن يساعد الأطباء على تقديم علاجات جينية أكثر فعالية

في محاولة لتحسين تقديم العلاجات الطبية المكلفة، قام فريق من الباحثين في الهندسة الكهربائية في جامعة ويسكونسن ماديسون بتطوير طريقة تحفيز يمكن أن تجعل الجسم البشري أكثر تقبلاً لبعض العلاجات الجينية.

قام الباحثون بتعريض خلايا الكبد لنبضات كهربائية قصيرة – وهذه النبضات اللطيفة جعلت خلايا الكبد تستهلك أكثر من 40 ضعف كمية مادة العلاج الجيني مقارنة بالخلايا التي لم تتعرض للمجالات الكهربائية النبضية. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في تقليل الجرعة اللازمة لهذه العلاجات، مما يجعلها أكثر أمانًا وبأسعار معقولة. يظهر البحث في 30 أبريل في المجلة بلوس واحد.

يعد العلاج الجيني تقنية طبية واعدة: فمن خلال استبدال أو تعديل أو إدخال مادة وراثية جديدة في خلايا المريض، قد يتمكن الأطباء من علاج الأمراض الوراثية أو التعويض عنها، بما في ذلك التليف الكيسي وفقر الدم المنجلي والهيموفيليا والسكري.

ومع ذلك، فإن إحدى العقبات التي تعترض العلاج الجيني هي إدخال الجرعة المناسبة من المادة الوراثية إلى الخلايا المستهدفة. تشير أبحاث جامعة ويسكونسن ماديسون إلى أن تطبيق مجال كهربائي معتدل، لا يترك أي ضرر دائم للخلايا التي تستقبله، يمكن أن يساعد في إنشاء علاجات أكثر فعالية.

بدأ المشروع منذ ما يقرب من عقد من الزمن مع هانز سولينجر، جراح زراعة الأعضاء في جامعة ويسكونسن ماديسون. لقد طور علاجًا جينيًا لمرض السكري من النوع الأول، وهو مرض مناعي ذاتي يهاجم البنكرياس، وهو العضو الذي ينتج الأنسولين.

قدمت استراتيجية سولينجر العلاجية الشفرة الوراثية اللازمة لإنتاج الأنسولين في خلايا الكبد باستخدام فيروس مرتبط بالكظر يساعد على حمل الجينات العلاجية عبر غشاء الخلية. يمكن لهذا الحمض النووي بعد ذلك أن يستقر في خلايا الكبد، وينتج الأنسولين دون أن يتعرض لهجوم من قبل الجهاز المناعي للبنكرياس.

على الرغم من أن سولينجر كان لديه دليل على نجاح العلاج، إلا أنه يعتقد أن مستقبل العلاج يعتمد على طريقة تقديمه. التفت إلى سوزان هاغنيس وجون بوسكي، وكلاهما أستاذي الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة ويسكونسن ماديسون ولديهما خبرة في علاج الخلايا البشرية بالنبضات الكهربائية.

يقول هاغنيس: “ما بدأنا الحديث عنه هو التوصيل الموضعي المستهدف، وما إذا كانت هناك طريقة لإيصال الحمض النووي من العلاج مباشرة إلى الكبد دون نقله إلى جميع أنحاء الجسم، ودون تحفيز الجهاز المناعي”. “ماذا لو تمكنا من استخدام النبضات الكهربائية لجعل عملية التسليم هذه أكثر كفاءة وتقليل الجرعة المطلوبة بشكل كبير.”

لقد اكتشف الباحثون بالفعل أن تعريض الخلايا للمجالات الكهربائية يمكن أن يزيد في كثير من الأحيان من قدرة الجزيئات على المرور عبر غشاء الخلية إلى داخل الخلية. لذلك، في هذه الدراسة الأخيرة، سعى طالب الدكتوراه ييتشو ياو إلى تحديد ما إذا كانت هذه التقنية ستزيد من تغلغل الجزيئات الفيروسية في خلايا الكبد.

وباستخدام خلايا الورم الكبدي البشري، وهو نظام نموذجي لدراسة الكبد، عرّض ياو مجموعات من الخلايا لتركيزات مختلفة من جزيئات العلاج الجيني الفيروسي التي تحتوي على بروتين الفلوريسنت الأخضر. واستخدمت زوجًا من الأقطاب الكهربائية لتوصيل نبض كهربائي مدته 80 مللي ثانية لبعض العينات، ثم حضنت جميع الخلايا لمدة 12 ساعة.

وعندما فحصت النتائج بعد 48 ساعة تحت المجهر الفلوري، وجدت ياو أن نسبة صغيرة فقط من الخلايا التي تحتوي على لا تلقى نبضات كهربائية متوهجة باللون الأخضر. وفي المقابل فإن الخلايا ملك تلقى زابًا متراكمًا يبلغ حوالي 40 ضعف كمية بروتينات الفلورسنت الخضراء التي ينقلها الفيروس.

وعلى الرغم من أن النتائج قدمت أدلة دامغة على أن النبضات ساعدت في تسهيل اختراق الفيروس لجدران الخلايا، إلا أن بوسكي يقول إن الفريق لم يكتشف بعد كيفية عمل العملية بالضبط على المستوى الجزيئي.

ويقول: “لدينا ما يكفي من المعلومات عن النبضات الكهربائية التي أعتقد أننا نستطيع أن نقول على وجه اليقين أنها تفتح المسام النانوية عبر غشاء الخلية”. “ولكن بعد ذلك حصل ياو على هذه النتيجة الرائعة، وأصبح من الواضح لنا أن جزيئات الفيروس بشكل عام أكبر وأكثر تعقيدًا من الجزيئات الجزيئية المجردة ولها طريقتها الخاصة في الدخول إلى الخلايا، لذلك لا نعرف حقًا ما إذا كان هذا هو الحال أم لا قضية.” فتح المسام مما له علاقة بالأمر بشكل مباشر أو غير مباشر.

توفي سولينجر في مايو 2023، لكن الفريق يقول إن إرثه سيعيش من خلال البحث المستمر حول هذا المشروع وعمل المجموعات الأخرى. ويتابع باحثو الهندسة الكهربائية الخطوات التالية من خلال التمويل الخارجي، وهم متفائلون بأن هذه التقنية ستترجم في نهاية المطاف إلى تجارب سريرية.

تقول ياو، التي ستتخرج في عام 2024، إنها كانت تعلم أن الدراسة ستكون متعددة التخصصات، لكنها لم تدرك إلى أي مدى ستصل.

وتقول: “أنا مهندسة كهربائية بالتدريب وليس لدي خلفية في علم الأحياء”. “قبل ذلك، آخر مرة استخدمت فيها المجهر كانت في المدرسة الثانوية. لقد كان منحنى التعلم شديد الانحدار، وتعلم كيفية تنمية الخلايا وتنفيذ البروتوكولات البيولوجية. لكنني استمتعت به حقًا. المشروع وأعجبني هدفه النهائي، وهو لجعل العالم مكانًا أفضل.”

ومن بين المؤلفين الآخرين روبرت دبليو هولدكرافت من المركز الطبي لمستشفى سينسيناتي للأطفال.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى