به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، ژن‌درمانی یکی از روش‌های جایگزین بالقوه در درمان بیماری‌ها نظیر سرطان محسوب می‌شود. اما مهم‌ترین مسئله‌ محدودکننده‌ این روش، مشکل رساندن ژن‌های اصلاح‌شده به سلول هدف است. حامل‌های مختلفی به منظور استفاده در سیستم‌های دارورسانی و ژن رسانی مورد توجه و ارزیابی قرار گرفته است.

برخی حامل‌ها علی‌رغم دارا بودن بازدهی بالا در فرایند ژن رسانی، سمیت قابل‌توجهی از خود نشان می‌دهند. همین امر باعث شده استفاده از این حامل‌ها با مشکلات اساسی مواجه شود. ازاین‌رو، در سال‌های اخیر طراحی و سنتز حامل‌هایی با بازدهی بالا و سمیت کم در دستورکار بسیاری از محققان علم پزشکی قرار گرفته است.

محمد رمضانی، مجری طرح، آسیب بافت‌های سالم را یکی از مشکلات جدی برخی روش‌های درمانی از جمله ژن‌درمانی و شیمی‌درمانی عنوان کرد و افزود: در این پژوهش سعی شد با تلفیق دو پلیمر، حامل ژنی در ابعاد نانومتری طراحی و سنتز شود و در ادامه با استفاده از یک مولکول هدفمند، این نانوحامل‌ها به سلول سرطانی وارد شده و عملکرد این فرایند مورد ارزیابی قرار گرفت.

وی، ژن رسانی هدفمند با بازدهی بالا و ایجاد سمیت سلولی کم را از مزایای عمده‌ی استفاده از نتایج این طرح برشمرد.

رمضانی گفت: در این مطالعه مشتقات پلیمرهای پلی‌اتیلن ایمین و پلی ال لیزین به‌منظور طراحی و تولید حامل ژنی مورد استفاده قرار گرفت؛ به‌طوری‌که از خواص مطلوب هر دو پلیمر در محصول نهایی بهره‌گیری شد.

وی اظهار داشت: مشتقات پلیمرهای مذکور دارای ظرفیت بافری بالا و سمیت سلولی پایینی هستند. از نانوحامل‌های سنتز شده‌ی متشکل از پلیمرهای «پلی‌اتیلن ایمین» و «پلی ال لیزین» به‌منظور افزایش بازدهی انتقال ژن، به‌صورت هدفمند به سلول‌های سرطانی ریه استفاده شد.

رمضانی در ادامه به معرفی ژن‌های هدف در فرایند ژن‌درمانی پرداخت و گفت: ژن‌های سرکوب‌کننده‌ تومور، ژن‌های خودکشی، ژن‌های تعدیل‌کننده‌ی سیستم ایمنی و ژن‌های مهارکننده‌ «آپووتوزیس» از جمله‌ی ژن‌های مورد هدف در فرایند ژن‌درمانی هستند.

وی افزود: هدف این پژوهش، کاهش بیان ژن‌های مهارکننده‌ «آپوپتوزی» است که از جمله‌ این ژن‌ها می‌توان به Bcl-XL اشاره کرد.

وی افزود: افزایش بیان ژن‌های مذکور به‌نوعی در سرطانی شدن سلول‌ها نقش داشته و در سلول‌های مبتلا به تومور سرطانی ریه مشاهده شده است؛ ازاین‌رو، در این مطالعه از روش RNA تداخلگر برای کاهش بیان ژن Bcl-XL استفاده شد.

به گفته‌ این محقق، در این مطالعه شش نوع نانوحامل متشکل از درصدهای مختلف «پلی‌اتیلن ایمین» و «پلی ال لیزین» سنتز شد و ویژگی‌های مختلف آن‌ها از قبیل اندازه‌ی نانوذرات، بار سطحی، ظرفیت بافری و توانایی متراکم کردن ژن مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت کاهش بیان ژن و پروتئین Bcl-XL توسط آزمون RT-PCR و «وسترن بلات» و همچنین کاهش بیان ژن در روند القای «آپوپتوز» بررسی شد.

وی گفت: نتایج آزمون‌های انجام شده بر روی نانوحامل‌های سنتز شده نشان می‌دهد؛ نمونه‌های سنتز شده با درصد جایگزینی ۱۰ درصد، از انتقال ژنی بهتری نسبت به پلی‌اتیلن ایمین خالص برخوردار است. همچنین نتایج، انتقال موفقیت‌آمیز پلاسمید Bcl-XL به کمک نانوحامل هدفمند شده را به درون سلول‌های سرطانی تأیید می‌کند.

وی ادامه داد: بیان ژن و پروتئین Bcl-XL نسبت به گروه‌های کنترل کاهش ‌یافته و این موضوع موجب مرگ برنامه‌ریزی ‌شده‌ سلول‌های سرطانی، شده است. این نانوحامل‌ها از سمیت پایین‌تر و قابلیت ژن رسانی بالاتری نسبت به نمونه‌های مشابه برخوردارند.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر محمد رمضانی، دکتر خلیل آبنوس و دکتر رضا کاظمی اسکوئی، اعضای هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی مشهد و دکتر سعیده عسکریان، دانش‌آموخته‌ مقطع دکترای این دانشگاه است. نتایج این کار در مجله‌ Colloids and Surfaces B: Biointerfaces (جلد ۱۳۶، سال ۲۰۱۵، صفحات ۳۵۵ تا ۳۶۴) به چاپ رسیده است.