ساخت یک مولکول جدید برای دارورسانی به عضلات اسکلتی

 ترکیب جدید به طور موثر به DNA پلاسمید بدون تأثیر بر ساختار آن متصل می‌شود. پژوهشگران با تزریق این ترکیب به عضلات موش، بیان ژن گسترده‌ای را مشاهده کردند که نویدبخش کاربردهایی در درمان بیماری‌های عضلانی جدی بود.

سیستم‌های دارورسانی زیربنای بسیاری از پیشرفت‌های بالینی عصر ما هستند. به عنوان مثال، واکسن کووید-۱۹ از نانوذرات لیپیدی برای پوشاندن آران‌ای پیام‌رسان و بردن آنها به سلول‌ها طی فرآیندی به نام اندوسیتوز استفاده می‌کند. آران‌ای پیام‌رسان پس از داخل شدن به سلول‌ها، توسط ماشین‌های سلولی آزاد می‌شود و به آنتی‌ژن‌هایی انتقال می‌یابد که واکنش ایمنی را تحریک می‌کنند اما اگرچه چنین روش‌هایی با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته‌اند، هنوز چالش‌هایی مانند تجمع ناخواسته حامل وجود دارد که باید بر آنها غلبه کرد.

همان طور که درمان‌ها متنوع می‌شوند، پژوهشگران به دنبال روش‌های جدید دارورسانی برای طیف گسترده‌تری از کاربردها می‌گردند.پژوهشگران دانشگاه متروپولیتن توکیو به سرپرستی پروفسور «شویچیرو آسایاما»(Shoichiro Asayama) استفاده از پلی‌یون‌ها را بررسی می‌کنند که پلیمرهایی با بار الکتریکی هستند. آنها پلی‌یون‌ها را برای حمل DNA پلاسمید به داخل سلول‌ها به کار گرفتند.

DNA پلاسمید را می‌توان به آران‌ای پیام‌رسان یا به پروتئین تبدیل کرد تا به یک وسیله همه‌کاره برای درمان تبدیل شوند. آنها پلیمرهایی با بار منفی هستند که می‌توانند به پلی‌یون‌های دارای بار مثبت متصل شوند اما این کار به سادگی ساختن یک پلیمر بزرگ و با بار مثبت بسیار ایده‌آل نیست زیرا بار ممکن است آنها را برای سلول‌ها سمی کند. تلاش‌های اخیر به سوی «زویتریون‌ها»(zwitterions) سوق یافته‌اند؛ یعنی ترکیباتی با بار مثبت در یک قسمت و بار منفی در قسمت دیگر.

اکنون این گروه پژوهشی اولین ترکیب پلیمری زویتریونیک را با یک کاتیون ایمیدازولیوم دارای بار مثبت مهندسی کرده‌اند که می‌تواند با DNA پلاسمید ترکیب شود. گروه‌های ایمیدازولیوم این مزیت را دارند که بار مثبت را روی حلقه‌ای از اتم‌ها آغشته کنند و شانس خوبی را برای اتصال قوی به DNA پلاسمید فراهم آورند. بخش‌های دارای بار منفی از گروه‌های کربوکسیل تشکیل شده بودند که یک زنجیره هیدروکربنی کوتاه بین آنها فاصله گذاشته بود. آنها به نسبت‌های متفاوت به زنجیره پلیمری اضافه شدند.

از آنجا که این ترکیب می‌تواند محموله‌های خود را به توده‌های بزرگ عضلانی برساند، یافته‌های این گروه پژوهشی نویدبخش درمان‌های جدیدی برای بیماری‌های عضلانی جدی هستند.این پژوهش در مجله «Biomaterials Science» به چاپ رسید.