پیشرفتی بزرگ در زمینه انتقال ایمن DNA درمانی به درون سلول‌ها می‌تواند نقطه عطفی در درمان میلیون‌ها نفر از مبتلایان به بیماری‌های مزمن شایعی همچون بیماری قلبی، دیابت و سرطان باشد. پژوهشگران دانشکده پزشکی پرلمان در دانشگاه پنسیلوانیا موفق به توسعه روشی شدند که از ذرات نانویی چربی‌محور موسوم به “لیپید نانوذرات” (LNPs) برای انتقال DNA به سلول‌ها بهره می‌برد. این فرایند جدید توانست در موش‌ها، کارایی تبدیل دستورالعمل‌های DNA به پروتئین‌های درمانی درون سلول را به‌شدت افزایش دهد؛ فرایندی حیاتی در مقابله با بیماری‌ها.
این روش همچنین نشانه‌هایی از کاهش واکنش‌های ایمنی نسبت به تکنیک‌های قدیمی انتقال DNA را از خود نشان داد. نتایج این مطالعه اخیراً در ژورنال Nature Biotechnology منتشر شده است.
این دستاورد بر پایه انقلابی در ژنتیک پزشکی بنا شده که از دانشگاه پن آغاز شد: توسعه روش‌های ایمن استفاده از RNA پیام‌رسان (mRNA) در واکسن‌های کووید-۱۹. دکتر جیک برنر، استادیار پزشکی و فارماکولوژی می‌گوید: “برای دو دهه، انتقال DNA با استفاده از LNPها یکی از اهداف اصلی این حوزه بوده است. ما مسیر mRNA را ادامه می‌دهیم تا بتوانیم با چالش‌های بزرگ‌تری در حوزه ژن‌درمانی مقابله کنیم.”
در پژوهشی که منجر به دریافت جایزه نوبل شد، دکتر کاتالین کاریکو و دکتر درو وایزمن نشان دادند چگونه می‌توان RNA پیام‌رسان را طوری اصلاح کرد که برای بدن ایمن باشد. از آن زمان، درمان‌های مبتنی بر mRNA برای طیفی از واکسن‌ها و همچنین برای انتقال پروتئین‌های CRISPR جهت ویرایش ژن‌ها در بیماری‌های نادر، وارد مراحل بالینی شده‌اند. اما mRNA محدودیت‌هایی دارد؛ چراکه در بدن به سرعت تجزیه می‌شود و به‌سختی می‌توان آن را به سلول‌های خاص هدف‌گیری کرد.
مزایای انتقال DNA و عبور از موانع ایمنی
برخلافmRNA،DNA می‌تواند برای ماه‌ها یا حتی سال‌ها در سلول‌ها فعال بماند و قابلیت برنامه‌ریزی برای فعالیت فقط در سلول‌های خاص را دارد. اما تلاش‌های پیشین برای انتقال DNA با استفاده از LNPها به دلیل واکنش‌های ایمنی شدید با شکست مواجه شد؛ به‌طوری که وقتی DNA به LNPهای استاندارد mRNA اضافه می‌شد، در ۱۰۰٪ از موش‌های سالم موجب مرگ می‌گردید.
برنر و تیمش موفق شدند علت خطرناک بودن این انتقال را کشف کنند: ذرات LNP حامل DNA، سامانه دفاعی درونی بدن به نام STING را فعال می‌کردند. STING معمولاً به ویروس‌ها، باکتری‌ها یا DNA آسیب‌دیده پاسخ می‌دهد، اما فعال‌سازی نابجای آن باعث التهاب مخرب می‌شود.
تیم پژوهشی با الهام از اصلاحات نوکلئوتیدی مورد استفاده درmRNA، به دنبال روشی برای مهار پاسخ STING بود. هرچند این راهکار برای DNA مؤثر واقع نشد، اما آنها به کشف کلیدی دست یافتند: مولکولی ضدالتهابی به نام اسید نیترو-اولئیک (NOA) که به طور طبیعی در بدن تولید می‌شود. با افزودن NOA به نانوذرات حاوی DNA، پژوهشگران موفق شدند واکنش‌های کشنده قبلی را به طور کامل حذف کنند. در آزمایش‌ها، تمام موش‌هایی که با این سیستم جدید تحت درمان قرار گرفتند، زنده ماندند.
مزایای بالینی و آینده‌نگر
سلول‌های درمان‌شده با این سیستم، برای حدود شش ماه پس از تنها یک دوز، پروتئین‌های درمانی هدف را تولید کردند — در حالی که در درمان‌های مبتنی برmRNA، این مدت تنها چند ساعت است.
در مقایسه با روش‌های رایج ویروسی در ژن‌درمانی، DNA-LNPهای جدید ظرفیت حمل دستورالعمل‌های ژنتیکی بزرگ‌تر، ایجاد واکنش‌های ایمنی کمتر، هدف‌گیری دقیق‌تر سلولی و قابلیت تجویز مکرر بدون کاهش اثر را دارند.
برنر می‌گوید: “برای ۲۰ سال، استفاده از LNPها برای انتقال DNA هدف اصلی این حوزه بوده و حالا به نقطه‌ای رسیده‌ایم که می‌توانیم چشم‌انداز درمان بیماری‌ها و حتی نحوه مدیریت سلامت میلیون‌ها نفر را متحول کنیم. این فناوری مستقیماً بر پایه‌ی پیشرفت‌های mRNA توسعه یافته و نمایانگر نسل بعدی پزشکی دقیق است.”
مطالعات آینده بر بهبود بیشتر این فناوری و آزمایش کارایی آن در بافت‌ها و مدل‌های بیماری مختلف متمرکز خواهد بود.
منبع:
Patel, M. N., et al. (۲۰۲۵). Safer non-viral DNA delivery using lipid nanoparticles loaded with endogenous anti-inflammatory lipids. Nature Biotechnology. doi.org/10.1038/s41587-025-02556-5.
تهیه و تنظیم: سید طه نوربخش
نظارت و تأیید: فائزه محمدهاشم
