معده و تزریق قرص RNA به آن

تسهیل کردن واکسن‌های RNA برای بلعیدن : قرصی که RNA را در معده آزاد می‌کند، می‌تواند راه جدیدی برای تزریق واکسن‌ها یا ارائه درمان‌های بیماری‌های گوارشی ارائه دهد.مانند اکثر واکسن‌ها، واکسن‌های RNA نیز باید تزریق شوند، که می‌تواند مانعی برای افرادی باشد که از سوزن هراس دارند. اکنون، تیمی از پژوهشگران MIT راهی برای انتقال RNA در یک کپسول قابل بلع ابداع کرده‌اند و امیدوارند که این روش به بیشتر مردم کمک کند.

علاوه بر آسان‌تر کردن واکسن‌ها، این رویکرد می‌تواند برای رساندن انواع دیگری از RNA یا DNA درمانی مستقیماً به دستگاه گوارش نیز استفاده شود که می‌تواند درمان اختلالات گوارشی مانند زخم‌ها را آسان‌تر کند.

اسیدهای نوکلئیک، به ویژه RNA، می‌توانند بسیار حساس به آسیب به ویژه در دستگاه گوارش باشند. Giovanni Traverso، استادیار مهندسی مکانیک در Karl van Tassel، استادیار مهندسی مکانیک در MIT و متخصص گوارش در بیمارستان زنان و Brigham، می‌گوید: “غلبه بر این چالش، رویکردهای متعددی را برای درمان، از جمله واکسیناسیون بالقوه از طریق دهان، باز می‌کند.”

در یک مطالعه جدید، Traverso و همکارانش نشان دادند که می‌توانند از کپسولی که ساخته‌اند برای رساندن 150 میکروگرم RNA (بیش از مقدار مورد استفاده در واکسن‌هایmRNA  کووید) در معده خوک‌ها استفاده کنند.

Traverso و Robert Langer، پروفسور انستیتو David H. Koch در MIT و یکی از اعضای موسسه MIT’s Koch برای تحقیقات یکپارچه سرطان، نویسندگان ارشد این مطالعه هستند. Alex Abramson دکترای 19 و فوق دکترای MIT، Ameya Kirtane و Yunhua Shi، نویسندگان اصلی این مطالعه هستند که این تحقیق در 31 ژانویه 2022 در مجله Matter منتشر شد.

انتقال دارو خوراکی

چندین سال است که آزمایشگاه‌های Langer و Traverso در حال توسعه راه‌های جدیدی برای انتقال دارو به دستگاه گوارش بوده‌اند. در سال 2019، پژوهشگران کپسولی را طراحی کردند که پس از بلعیده شدن، می‌تواند داروهای جامد مانند انسولین را در لایه داخلی معده قرار دهد.

این قرص به اندازه یک بلوبری گرد است. کپسول می‌تواند خودش را به سمتی جهت دهد تا محتویات آن به لایه داخلی معده تزریق شود.

در سال 2021، پژوهشگران نشان دادند که می‌توانند از این کپسول برای تحویل مولکول‌های بزرگ مانند آنتی بادی‌های مونوکلونال به شکل مایع استفاده کنند. سپس، پژوهشگران تصمیم گرفتند سعی کنند از این کپسول برای تحویل اسیدهای نوکلئیک، که مولکول‌های بزرگ‌تری نسبت به RNA هستند، استفاده کنند.

اسیدهای نوکلئیک در هنگام ورود به بدن مستعد تخریب شدن هستند، بنابراین باید توسط ذرات محافظ حمل شوند. برای این مطالعه، تیم MIT از نوع جدیدی از نانوذرات پلیمری استفاده کرد که اخیراً آزمایشگاه‌های Langer و Traverso توسعه داده بودند.

این ذرات که می‌توانند RNA را با کارایی بالا تحویل دهند، از نوعی پلیمر به نام پلی استرهای بتا آمینه ساخته شده‌اند. کار قبلی تیم MIT نشان داد که فرم‌های شاخه‌دار این پلیمرها نسبت به پلیمرهای خطی در محافظت از اسیدهای نوکلئیک و وارد کردن آن‌ها به سلول‌ها مؤثرتر هستند. آن‌ها همچنین نشان دادند که استفاده از دو مورد از این پلیمرها در کنار هم موثرتر از تنها یکی است.

برای آزمایش این ذرات، پژوهشگران ابتدا آن‌ها را بدون استفاده از کپسول تحویل به معده موش تزریق کردند. RNA ای که آن‌ها تحویل دادند، یک پروتئین کد شده‌ای است که اگر سلول‌ها با موفقیت RNA را بگیرند، می‌تواند در بافت شناسایی کنند. پژوهشگران پروتئین گزارشگر را در معده موش‌ها و همچنین در کبد پیدا کردند که نشان می‌دهد RNA در سایر اندام‌های بدن جذب شده و سپس به کبد منتقل شده است که خون را تصفیه می‌کند.

سپس، محققان کمپلکس‌های نانوذرات RNA را با انجماد خشک کردند و در کپسول‌های دارورسانی مخصوصی بسته‌بندی کردند. با همکاری دانشمندان مرکز Novo Nordisk، توانستند حدود 50 میکروگرم mRNA را در هر کپسول بارگیری کنند و سه کپسول را به معده خوک‌ها انتقال دهند که در مجموع 150 میکروگرم mRNA بود. این مقدار بیشتر از مقدار mRNA موجود در واکسن‌های کووید در حال استفاده است که 30 تا 100 میکروگرم mRNA دارند.

در مطالعات خوک‌ها، پژوهشگران دریافتند که پروتئین گزارشگر با موفقیت توسط سلول‌های معده تولید می‌شود و در جای دیگری از بدن مشاهده نشد. در آینده، امیدوارند با تغییر ترکیب نانوذرات یا تزریق دوزهای بیشتر، جذب RNA را در سایر اندام‌ها افزایش دهند. Abramson می‌گوید، با این حال، ممکن است تنها با تحویل به معده، یک پاسخ ایمنی قوی ایجاد شود.

وی افزود: “سلول‌های ایمنی زیادی در دستگاه گوارش وجود دارد و تحریک سیستم ایمنی دستگاه گوارش راهی شناخته شده برای ایجاد یک پاسخ ایمنی است.”

فعال سازی سیستم ایمنی

پژوهشگران اکنون قصد دارند بررسی کنند که آیا می‌توانند با تحویل واکسن‌های mRNA با استفاده از کپسول خود، یک پاسخ ایمنی سیستمیک، از جمله فعال سازی سلول‌های B و T ایجاد کنند یا خیر. این رویکرد همچنین می‌تواند برای ایجاد درمان‌های هدفمند برای بیماری‌های گوارشی استفاده شود، که درمان آن با استفاده از تزریق به روش قدیمی زیر پوست دشوار بود.

Abramson می‌گوید: “وقتی انتقال سیستمیک از طریق تزریق داخل وریدی یا تزریق زیر جلدی انجام می‌شود، هدف قرار دادن معده خیلی آسان نیست. ما این را راهی بالقوه برای درمان بیماری‌های مختلف موجود در دستگاه گوارش به حساب می‌آوریم.”

Novo Nordisk که تا حدی بودجه این تحقیق را تامین کرده است، مجوز فناوری کپسول تحویل دارو را صادر کرده است و امیدوار است بتواند آن را در آزمایشات بالینی آزمایش کند. این تحقیق همچنین توسط انستیتو ملی بهداشت، برنامه کمک هزینه‌های تحقیقاتی فارغ التحصیلان بنیاد ملی علوم، فلوشیپ فوق دکتری بنیاد PhRMA، بخش گوارش در بیمارستان زنان و Brigham ، و گروه مهندسی مکانیک MIT تامین شد.

خلاصه:

دانشمندان توانستند روشی را ابداع کنند که به وسیله آن RNA را به شکل قرص خوراکی وارد معده کنند تا بتواند از این روش برای درمان بیماری‌های گوارشی و تزریق واکسن بهره گیرند.

مترجم: امید آهنگریان ابهری

منبع