دانشمندان موفق به طراحی مدلی برای اتصال پیچیده پروتئین‌ها به نانوذرات برای توسعه واکسن HIV و هدف قرار‌دادن سلول‌های سرطانی شدند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، محققان دانشگاه بوفالو مدل زیستی ساختند که نویدبخش توسعه واکسن HIV و هدف قرار‌دادن سلول‌های سرطانی است. آن‌ها راهی برای چسباندن آسان و موثر پروتئین‌ها به نانوذرات از طریق مخلوط‌ کردن آن‌ها با هم ابداع کردند. مرتبط‌ سازی درمان‌های پزشکی مبتنی بر پروتئین‌ها به نانوذرات معمولا کاری دشوار است که همین عامل، استفاده پزشکان را از پروتئین‌ها برای درمان بیماری‌های جدی محدود کرده‌ است.

طبق گفته جاناتان لاول سرپرست این تحقیقات، «ما ثابت کرده‌ایم که شما می‌توانید به‌راحتی پروتئین‌ها را مانند یک چسب نواری محکم به نانوذرات متصل کنید که از هم جدا نشوند.» مقاله "استفاده از کبالت پورفیرین فسفولیپید دو لایه‌ای با برچسب‌گذاری توسط لیگاندها و آنتی‌ژن‌ها" در همین‌باره در مجله Nature شیمی منتشر شده‌ است.

برای تست عملکرد مدل جدید، محققان یک عامل ایمنی کمکی برای افزایش اثربخشی واکسن و درمان دارویی به آن اضافه کردند. آن‌ها دریافتند که سه بخش - پروتئین، نانوذرات و بخش کمکی - با هم برای تحریک پاسخ ایمنی علیه ویروس ایدز عمل می‌کنند. آن‌ها همچنین پروتئین‌هایی را که سلول‌های سرطانی را هدف قرار می‌دهند آزموده و دریافتند که این مدل اتصالی جدید مانند یک موشک مهاجم برای تومورها عمل می‌کند. نانوذرات هدف، توانایی لازم برای درمان سرطان را با هدف‌ قرار‌دادن سلول‌های سرطانی خاص به جای آزاد کردن داروهای ضد سرطان در سراسر بدن دارند.

طبق گفته لاول، دانشمندان قادر به اتصال پروتئین‌ها به نانوذرات شده‌اند اما این فرآیند نسبتا دشوار است که تنها در یک محیط کنترل‌ شده موثر خواهد بود و تاکنون هیچ‌کسی قادر به طراحی روشی ساده برای کاربری در داخل بدن، نشده‌ است.

برای ایجاد این فناوری، محققان از نانوذرات ساخته‌ شده از کلروفیل، فسفولیپید و کبالت استفاده کردند. آن‌ها پروتئین‌ها را با زنجیره‌ای از اسیدهای آمینه (polyhistidine) اصلاح کردند که استفاده گسترده از آن‌ها یک روش غیر‌معمول در علم پزشکی است. سپس پروتئین‌های اصلاح‌ شده و نانوذرات را در آب مخلوط کردند. یک سر پروتئین‌ به لایه بیرونی نانوذرات متصل شد در حالی که بقیه آن مانند یک برآمدگی بیرون می‌ماند. لاول در نظر دارد تست دقیق‌تری از واکسن و این فناوری جدید داشته‌ باشد. حمایت مالی این مطالعه میان‌رشته‌ای و ریسک بالا توسط مؤسسه ملی تصویربرداری زیست‌پزشکی و مهندسی زیست تامین شد. لاول نیز جایزه‌ای معتبر از کمیته موسسات ملی بهداشت دریافت‌ کرد.