اسب تروای نانویی دیواره‌های نفوذ ناپذیر سد خونی مغز را فریب می‌دهد

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، اسکلروز، بیماری پارکینسون، آلزایمر و صرع برخی از اختلالات سیستم عصبی مرکزی هستند. درمان آن‌ها نیز بسیار دشوار است، زیرا مغز توسط سد خونی-مغزی محافظت می‌شود.

سد خونی-مغزی به‌عنوان دیواره مرزی بین خون و مغز عمل می‌کند و به مولکول‌های خاصی اجازه می‌دهد وارد مغز شوند. این سد می‌تواند بیش از ۹۹ درصد از ترکیبات محافظ نورون را بلوک کرده و اجازه ندهد این ترکیبات به اهداف خود در مغز برساند.

تیمی از محققان دانشگاه کپنهاگ روش مستقیمی برای فریب دیواره‌های نفوذ ناپذیر سد خونی – مغزی برای انتقال دارو به مغز ارائه داده‌اند.

آن‌ها روی نانوحامل‌های لیپوزوم تحقیق می‌کنند؛ نانوذراتی که می‌توانند از طریق سد خونی-مغزی عبور کنند. کرزیستوف کوچارز از محققان این پروژه در دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه کوپنهاگ می‌گوید: «قبل از این پژوهش، جامعه علمی دیدگاه صحیحی نداشت که در سد خونی-مغزی در مغز زنده چه اتفاقی می‌افتد و چرا برخی از نانوذرات از این سد عبور می‌کنند و برخی دیگر از آن عبور نمی‌کنند. از این نظر، سد خونی-مغزی همانند جعبه سیاهی بود که در آن‌جا اتفاقاتی رخ می‌داد که برای ما روشن نبود. حتی در اینکه آیا ورود نانوذرات به مغز امکان‌پذیر است یا نه تردید وجود داشت. ما اکنون ساز و کار ورود نانوذرات به مغز را ارائه می‌دهیم و توضیح می‌دهیم که چرا این اتفاق رخ می‌دهد.»

پژوهشگران دانشگاه صنعتی دانمارک و دانشگاه آلبورگ، از تصویربرداری دو فوتونی برای بررسی سد خونی مغزی استفاده کردند تا بفهمند چگونه حامل‌های دارویی نانوذرات از سد مغز خون در ارگانیسم زنده عبور می‌کنند.

کرزیستوف کوچارز می‌گوید: «ما در هر مرحله از فرآیند ورود نانوذرات به مغز را رصد می‌کنیم و دانش ارزشمندی را برای طراحی دارویی آینده فراهم می‌کنیم. به‌طور ویژه ما نشان می‌دهیم که کدام بخش‌های عروقی برای ورود نانوذرات به مغز کارآمدترین هستند. ما توانستیم حامل‌های دارو را در سطح یک نانوذره ردیابی کنیم، اکنون یک پلتفورم جدید برای توسعه روش‌های درمانی کارآمدتر و ایمن‌تر فراهم کرده‌ایم.»

پژوهشگران نشان دادند که نانوذرات مورد نظرتوسط سلول‌های اندوتلیال در مویرگ‌ها جمع می‌شوند، این سلول‌ها در سد خونی-مغزی هستند که دسترسی مولکول‌ها به بافت مغز ما را مجاز یا رد می‌کنند.

وی می‌گوید: «همانند اسب تروا، آن‌ها توسط اندوتلیوم شناخته می‌شوند و از طریق سد خونی-مغزی به مغز منتقل می‌شوند. این نانوذرات دارای فضایی برای حمل مواد دارویی هستند که می‌تواند با دارو‌های مختلف پر شود تا بسیاری از بیماری‌های تخریب عصب را درمان کند. این روش در حال حاضر در بسیاری از آزمایشات بالینی برای مقابله با سرطان مغز، سکته مغزی، آلزایمر و بیماری پارکینسون با موفقیت آزمایش شده‌ است. با این حال، سطح انتقال نانوذرات به مغز هنوز کم است و برای رسیدن به سطح بالا باید این فناوری را بهبود داد. بنابراین، نیاز زیادی به بهینه‌سازی تحویل دارو توسط نانوذرات وجود دارد و برای انجام این کار، درک چگونگی تعامل نانوذرات با سد خونی-مغزی بسیار مهم است. اینجا جایی است که ما بازی کردیم.»

محققان با استفاده از روش تصویربرداری دو فوتونی و استفاده از نانوذرات موفق شدند تا جعبه سیاه سد خونی مغزی را باز کرده و تصویری کامل از مسیر نانوذرات در سد خونی مغزی بگیرند. آن‌ها ذرات را با مولکول‌های فلورسنت برچسب‌گذاری کردند. اکنون آن‌ها می‌توانند ببینند که چگونه نانوذرات در جریان خون گردش می‌یابند، چگونه این نانوذرات با گذشت زمان به اندوتلیوم مرتبط می‌شوند، چه تعداد توسط اندوتلیوم جذب می‌شوند، چه تعداد از آن‌ها باقی مانده، چه اتفاقی برای آن‌ها می‌افتد که در داخل سد مغز خون قرار دارند.