انتقال هدفمند ژن به سلول‌های سرطانی .. مهندسی پزشکی

محققان دانشکده داروسازی مشهد و دانشگاه راتگرز آمریکا به تولید حامل‌های پپتیدی به منظور انتقال هدفمند ژن به سلول‌های سرطان پستان دست یافتند...

ادامه متن در ادامه مطلب ...

محققان دانشکده داروسازی مشهد و دانشگاه راتگرز آمریکا به تولید حامل‌های پپتیدی به منظور انتقال هدفمند ژن به سلول‌های سرطان پستان دست یافتند. این حامل‌ها که دارای منشاء زیستی هستند، قابلیت متراکم نمودن ژن‌ها در ابعاد نانو را داشته و قابل استفاده در ژن درمان بیماری‌های سرطانی از جمله سرطان پستان هستند.

ژن درمانی یکی از روش‌های درمان بیماری‌های مختلف است که اخیراً مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. مهم‌ترین اصل در این روش، انتقال ژن به صورت مؤثر و سالم به بافت هدف است که همواره یکی از محدودیت‌های اعمال این روش به حساب آمده است. یک حامل خوب باید DNA با اندازه در حد میکرون را به یک ذره با اندازه نانو متراکم نموده تا ذره قادر باشد از غشاء سلول‌ها از طریق اندوسیتوز جذب گردد. همچنین باید بتواند از محتویات اسیدی فرار نموده و بعد از پشت سر گذاشتن سدهای سلولی، ژن را به هسته برساند. به این دلیل پژوهشگران این طرح، حامل نوترکیب پپتیدی دارای قطعات مختلف عملکردی را با منشاء زیستی، برگرفته از هیستون H1، پروتئین پوششی از HIV و غیره، به منظور انتقال هدفمند ژن نشانگر به سلول‌های سرطان پستان طراحی کردند که بعد از انجام مراحل خالص سازی برای آزمایش‌های تبدیل و انتقال ژن مورد استفاده قرار گرفت.

دکتر فاطمه سلطانی، استادیار گروه بیوتکنولوژی دارویی دانشکده داروسازی مشهد، مراحل انجام این تحقیق را این‌گونه توضیح داد: «در ابتدا توالی‌های ژنی حامل‌ها بعد از انتخاب و انجام مراحل بهینه سازی توسط مؤسسه MWG آلمان سنتز گردیدند. توالی‌های ژنی سنتز شده بعد از برش با آنزیم‌های NdeI و Hind III داخل پلاسمید بیان کلون فرستاده شده و سپس با روش شیمیایی کلراید کلسیم به میزبان بیان پذیرنده، وارد شدند. در ادامه، بیان پروتئین‌ها در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت و بهترین شرایط بیان برای مقیاس بالا انتخاب گردید. در مرحله آخر و پس از تولید پپتیدهایی با خلوص بالا و تهیه نانوذرات پپتید-DNA با انجام آزمایش‌های مختلف نظیر تعیین اندازه و بار سطحی ذره، همولیز گلبول‌های قرمز، تبدیل سلول‌ها در حضور و عدم حضور بافیلومایسین و نوکودازول و همچنین تست MTT، ویژگی‌های انتقال ژنی و اثبات فعال بودن قطعات مورد مطالعه قرار گرفت.»

با توجه به نتایج این تحقیق حامل نوترکیب تولید شده در مطالعات برون تنی با موفقیت توانست همه سدهای سلول را پشت سر گذاشته و ژن لوسیفراز را به هسته سلول‌های AR-75-1 برساند. همچنین از مزایای دیگر این قبیل حامل‌های مقلد زیستی می‌توان به سمیت کم آن‌ها در مقایسه با حامل‌های ویروسی و نیز حامل‌های سننتیک شیمیایی و پلیمری اشاره نمود.

سلطانی افزود: « با دستیابی به توالی پپتیدی نوترکیب با منشاء زیستی و با کارایی بالا، به کمک تکنیک‌های مهندسی ژنتیک، می‌توان امید داشت که این توالی‌ها با سمیت پایینشان بتوانند روزی جایگزین حامل‌های ویروسی برای انتقال ژن در فرایند ژن درمانی بیماری‌ها گردند.»

بخشی از نتایج این کار تحقیقاتی که حاصل همکاری دکتر فاطمه سلطانی ، دکتر مجتبی سنکیان (دانشیار گروه ایمونولوژی دانشکده پزشکی و مرکز تحقیقات بوعلی دانشگاه علوم پزشکی مشهد) ، دکتر آرش هاتفی (دانشیار گروه فارماسوتیکس دانشگاه راتگرز آمریکا) و دکتر محمد رمضانی (استاد گروه بیوتکنولوژی دارویی دانشکده داروسازی مشهد) است، در مجله International Journal of Pharmaceutics (جلد441، ماه ژانویه سال 2013، صفحات 307 تا 315) منتشر شده است.