پژوهشگران مؤسسه کارولینسکا در سوئد، روشی نوین برای رساندن مؤثر پروتئین‌های درمانی و RNA به درون سلول‌ها توسعه داده‌اند. این فناوری که نتایج آن در نشریه Nature Communications منتشر شده، در مطالعات حیوانی توانسته ابزارهای ویرایش ژن و داروهای پروتئینی را با کارایی بالا به سلول‌ها برساند.
مبنای این روش، وزیکول‌های خارج‌سلولی (extracellular vesicles-EVs) هستند؛ حباب‌های بسیار ریزی که به‌طور طبیعی از سلول‌ها ترشح می‌شوند و توانایی انتقال مولکول‌های زیستی فعال میان سلول‌ها را دارند. پژوهشگران با افزودن دو جزء کلیدی توانسته‌اند این وزیکول‌ها را مهندسی کنند: بخشی از یک پروتئین باکتریایی موسوم به “این‌تئین” (intein) و یک پروتئین fusogenic مشتق از ویروس‌ها.
پروتئین fusogenic به وزیکول‌ها کمک می‌کند تا با غشای اندوزومی سلول هدف ادغام شوند و محتوای خود را به درون سلول آزاد کنند. در همین حال، این‌تئین قابلیت خود-برشی دارد و می‌تواند آزادسازی مؤثر پروتئین‌های درمانی را درون سلول تسهیل کند.
به گفته‌ی پروفسور سمیر ال‌اندالوسی، پژوهشگر دپارتمان پزشکی-آزمایشگاهی مؤسسه کارولینسکا و نویسنده مسئول مقاله:”این راهبرد نوآورانه‌ی مهندسی زیستی، یک گام بزرگ رو به جلو برای فناوری وزیکول‌های خارج‌سلولی به شمار می‌رود؛ چرا که بر موانع کلیدی مانند فرار ضعیف از اندوزوم و آزادسازی محدود درون‌سلولی غلبه می‌کند. یافته‌های in vivoما نشان می‌دهند که EVهای مهندسی‌شده پلتفرمی تطبیق‌پذیر برای رساندن درمان‌های زیستی در طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها، از التهاب سیستمیک گرفته تا اختلالات ژنتیکی و بیماری‌های عصبی، فراهم می‌کنند.”
دکتر شیومینگ لیانگ، نویسنده اول مقاله، نیز می‌افزاید:”با بهبود کارایی و قابلیت اطمینان در رساندن درمان‌ها به سلول‌های هدف، این فناوری می‌تواند دامنه کاربرد داروهای پیشرفته را به‌طور چشم‌گیری گسترش دهد.”
در آزمایش‌هایی روی سلول‌ها و مدل‌های حیوانی، پژوهشگران موفق شدند پروتئین Cre recombinase که قادر به بریدن و چسباندن DNA است و مجموعه‌های ویرایش ژن CRISPR/Cas9 را با کارایی بالا به سلول‌ها برسانند. زمانی که وزیکول‌های بارگذاری‌شده با Cre به درون مغز موش‌ها تزریق شد، تغییرات قابل‌توجهی در ساختارهای هیپوکامپ و قشر مغز مشاهده شد.
به گفته‌ی لیانگ:”این یافته‌ها نویدبخش استفاده از فناوری‌هایی مانند CRISPR/Cas9 برای درمان بیماری‌های ژنتیکی دستگاه عصبی مرکزی، نظیر بیماری هانتینگتون و آتروفی عضلانی نخاعی است.”
علاوه بر این، پژوهشگران نشان دادند که این فناوری قابلیت درمان التهاب سیستمیک را نیز در مدل‌های موشی دارد.
منبع:
Engineering of extracellular vesicles for efficient intracellular delivery of multimodal therapeutics including genome editors. Nature Communications, 2025; 16 (1) DOI: 10.1038/s41467-025-59377-y
تهیه و تنظیم: سید طه نوربخش
نظارت و تأیید: فائزه محمدهاشم-متخصص ژنتیک