وجد الباحثون طريقة آمنة على ما يبدو لتوجيه الأدوية مباشرة إلى الدماغ و ذلك : من خلال نوع غير معروف من الناقلات العصبية neurotransmitters .
و قد وجد الباحثون أن بعض الناقلات العصبية لها دور في مساعدة الجسيمات النانوية القائمة على الدهون في المرور عبر الحاجز الدموي الدماغي إلى الدماغ. و قد قاموا باختبار هذا النهج في الفئران.
و يشكل الحاجز الدموي الدماغي blood-brain barrier تحدياً كبيراً للأطباء الذين يأملون في توصيل الأدوية والمواد العلاجية الأخرى مباشرة إلى الدماغ.
و تصف دراسة جديدة من باحثين في جامعة تافتس Tufts University في بوسطن Boston ، و الحاصلين على درجة الماجستير ، طريقة للحصول على الدواء بأمان عبر الحاجز الدموي الدماغي.
و قد وجد الباحثون أن بعض الناقلات العصبية يمكن أن تساعد الجسيمات النانوية القائمة على الدهون lipid-based nanoparticles في المرور عبر الحاجز الدموي الدماغي إلى الدماغ.
يقول المؤلف المشارك تشاوبينغ شو Qiaobing Xu ، مهندس الطب الحيوي في تافتس Tufts :
يمكننا تقديم أو توصيل مجموعة واسعة من الجزيئات عن طريق تغليفها في الجسيمات النانوية القائمة على الدهون دون تعديل الأدوية نفسها كيميائياً.
كما يمكننا أيضاً تحقيق التوصيل عبر الحاجز الدموي الدماغي دون الإخلال بسلامة الحاجز .
و الجدير بالذكر فقد تم نشر الدراسة في مجلة تقدم العلم Science Advances.
تحدي الحاجز الدموي الدماغي :
يتكون الحاجز الدموي الدماغي من بطانة الأوعية الدموية المبطنة للخلايا البطانية endothelial cells التي تمنع الجزيئات الدخيلة من النفوذ من الأوعية الدموية ودخول إلى السائل الدماغي حيث يمكن أن تؤثر على الخلايا العصبية وخلايا الدماغ الأخرى.
و يتميز الحاجز بأنه انتقائي للغاية فيما يتعلق بالجزيئات غير الأصلية التي يسمح بدخولها إلى الدماغ ، والتي تتضمن مواد علاجية.
و في حين أن أدوية الجزيئات الصغيرة أو الجزيئات الكبيرة لديها القدرة على علاج أورام الدماغ و الالتهابات واضطرابات التوليد العصبي neurogenerative disorders والسكتة الدماغية ، فإن وجود حاجز الدم في الدماغ يجعل من الصعب على الأطباء إدارة أو توصيل مثل هذه العلاجات.
و لقد جرب العلماء طرقاً مختلفة ، و لم يثبت أي منها أنه آمن أو فعال بما فيه الكفاية.
إن الحقن المباشر للمركبات في الدماغ ، بالإضافة إلى الجهود المبذولة لإنفاذ "التسريبات" عبر الحاجز ، ينطوي على مخاطر ، مثل السمية العصبية neurotoxicity ، و العدوى ، و تلف الأنسجة.
و قد بحث الباحثون في استخدام "النواقل carriers" ، مثل الأجسام المضادة وحيدة النسيلة monoclonal antibodies والفيروسات المعدلة modified viruses ، التي تنتقل إلى الدماغ ، و تأخذ معها الجزيئات العلاجية .
ومع ذلك ، فإن مخاوف التكلفة و السلامة تصاحب هذا النهج.
وقد حقق العلماء أيضاً في استخدام مماثل للبوليمرات polymers ، والكبسولات النانوية nanocapsules ، والجسيمات النانوية nanoparticles مع بعض النجاح. ومع ذلك ، فإن تكييف هذه المواد لهذا الاستخدام غالباً ما يكون معقداً .
الناقل العصبي " المفتاح" :
و مع ذلك ، فإن حاجز الدم في الدماغ يسمح بنواقل عصبية معينة إلى الدماغ. و لذلك فقد طور شو وزملاؤه نظاماً يستخدم فئة معينة من الناقلات العصبية كوسيلة لاجتياز الحاجز ، وتحمل الجزيئات إلى أدمغة الفئران.
و بدأ مؤلفو الدراسة بربط أحد هذه الناقلات العصبية neurotransmitters بجزيئات الدهون أو جزيئات شبيهة بالدهون . بعد ذلك ، قاموا بتخدير هذه الليبيدات العصبية المدمجة combined neurotransmitter-lipidoids ، أو ما يسمى بـ NT-lipidoids ، في جزيئات الدهون النانوية lipid-nanoparticles (LNPs) .
و تعرف جزيئات الدهون النانوية LNPs على أنها فقاعات دهنية صغيرة يدخل فيها العلماء جزيئات علاجية. حيث يمكن للعلماء حقن LNPs NT-lipidoid والجزيئات التي تحتوي عليها في مجرى الدم عن طريق الوريد.
عندما تصل جزيئات الدهون النانوية LNPs إلى الحاجز الدموي الدماغي ، يوفر لها ناقلها العصبي مسألة الدخول ، حيث ينقل الجزيئات التي تحملها بشكل مباشر و آمن إلى الخلايا العصبية في الدماغ والخلايا الأخرى.
و قد لاحظ المؤلف المشارك "فيهي ما " Feihe Ma أنه : "بسيط وفعال ويمكن تطبيقه على نطاق واسع - إذ يمكننا تعديل الحاوية الخاصة بالدواء ، حيث أن إضافة الليبيدات العصبية المدمجة NT-lipidoid ، يشبه إرفاق ملصق عنوان للتسليم في الدماغ".
النتيجة..
لقد أبلغ باحثون من مختبر شو Xu عن التسليم الناجح لـ NT-lipidoid LNPs التالية:
أمفوتيريسين ب amphotericin B ، و هو دواء مضاد للفطريات ذو جزيء صغير أليغنوكليوتيد مضاد للحساسية تاو tau antisense oligonucleotide ، وهو يثبط إنتاج بروتينات تاو المرتبطة بمرض ألزهايمر .
GFP-Cre ،و هو عبارة عن بروتين لتحرير الجينات.
كما تمكن الفريق من تأكيد الاستهداف الناجح لهذه الحمولات لأدمغة الفئران.
و قد لاحظ الباحثون في حالة أليغنوكليوتيد مضاد للحساسية تاو انخفاض في بروتينات تاو tau proteins .
أما بروتين GFP-Cre فقد كان أول مثال على الإطلاق لتحرير الجينوم للخلايا العصبية الذي بدأ عن طريق الوريد.
و بالإضافة إلى المواد التي تم اختبارها من أجل الدراسة ، فيتوقع شو Xu أن العلماء يمكنهم استخدام جزيئات الدهون النانوية LNPs لتوصيل مجموعة متنوعة من المواد العلاجية إلى الدماغ ، بما في ذلك الحمض النووي ومجمعات أو مجموعات من الإنزيمات الكبيرة.
و يختتم شو Xu قائلاً: "تكمن القوة في طريقتنا في أنها متعددة الاستخدامات للغاية و غير مزعجة نسبياً".
عزيزي القارئ
لأننا نهتم، نتمنى أن تكتب لنا في التعليقات عن المواضيع التي ترغب و تهتم بها لنتمكن من تقديمها لك، لرغبتنا في أن يعبِّر موقعنا عن اهتمامات القارىء العربي.
كما ونرجوا منك مشاركة المقال في حال أعجبك المحتوى.
ننصحك بقراءة المقالات التالية :
لماذا يصعب العثور على السعادة في الدماغ ؟