بزرگنمايي:

چه خبر - اطلاعات کد شده در RNAهاي پيام‌رسان (mRNA)، در کارخانه پروتئين سازي سلول

استفاده از پادتن براي درمان بيماري‌هاي گوناگون، از بزرگترين موفقيت‌هاي قرن 21 به حساب مي‌آيد. در حال حاضر، 5 مورد از 10 ماده دارويي پرفروش داروخانه‌هاي کشور آمريکا، پادتن‌ها هستند. پادتن‌ها، ساختار بزرگ پروتئيني هستند که توليد و ساخت آنها مي‌تواند هزينه زيادي داشته باشد.

در حال حاضر، تيمي به سرپرستي دانشمنداني از مدرسه پزشکي دانشگاه پنسيلوانيا، به کمک يک مدل حيواني، راهي جديد، مطمئن و مقرون‌به‌صرفه براي ساخت پادتن‌هاي درماني کشف کرده‌اند. اين راه، تزريق RNAهاي پيام‌رسان (mRNA) است تا سلول از اطلاعات کد شده در آنها، براي ساخت پروتئين استفاده کند. اين mRNAهاي تزريقي توسط سلول جذب مي‌شوند، سلولي که در اصل نقش کارخانه‌اي را براي ساخت پروتئين بازي مي‌کند.

اين mRNAها اصلاح شده هستند، به‌گونه‌اي که به آساني وارد سلول شوند و عوامل التهابي دفاعي را فعال نکنند و عاملي مخالف اقدامات آزمايشگاهي نباشند. تحقيقات به تازگي نشان داده که مي‌توان از همين روش تزريق mRNA، براي ساخت هورمون و ديگر پروتئين‌ها در حيوانات آزمايشگاهي استفاده کرد.

«Nature communication» در گزارشي به نقل از دانشمندان دانشگاه پنسيلوانيا اعلام کرده که به کمک همين mRNAهاي تزريقي، مي‌توان به مقدار بسيار بيشتري، پادتن حاصل از واکسن توليد کرد. يعني در يک دوز معين تزريقي واکسن، مقدار پادتن توليد شده از طريق تزريق mRNA، از مقدار پادتن توليد شده طي واکسن معمولي به مراتب بيشتر است. از پادتن‌هايي که امروزه مورد توجه همگان قرار گرفته، نوعي پادتن ضد HIV است که امروزه دانشمندان در حال بررسي اثر اين mRNAهاي تزريقي بر توليد اين پادتن هستند.

پروفسور ويسمن، متخصص بيماري‌هاي عفوني در گزارشي اعلام کرد که مي‌توان با تزريق mRNA به مقدار يک‌چهلم دوز واکسن‌هاي معمولي، به طور کلي از موش – به عنوان نمونه حيواني – در مقابل عفونت حاصل از ويروس HIV مراقبت کرد. در ادامه، پروفسور ويسمن بيان کرد که در حال حاضر، تيم تحقيقات به بررسي موضوع تزريق mRNA ادامه مي‌دهد و اين روش مي‌تواند که از نظر اصولي، گزينه بسيار موثري در درمان‌هاي پادتني باشد.

اساس ايده تزريق mRNA براي ساخت پروتئين‌هاي درماني سلول، براي مدتي بود که بررسي مي‌شد. نکته قابل توجه اين است که در اين روش mRNA معمولي، کار ساخت پروتئين را به درستي انجام نمي‌دهد و همانطور که اشاره شد، بايد در اين فرآيند، از mRNAهاي اصلاح شده استفاده کنيم. با تزريق mRNA معمولي، آنزيم‌ها و سيستم ايمني تمايل دارند تا مانند يک ويروس مهاجم با آن برخورد کنند. در اين حالت، پروتئين‌هاي التهابي ايجاد مي‌شود که فرد را براي مدت طولاني مريض مي ‌کند و اين، عاملي مخالف آزمايشات است.

در سال 2005، ويسمن و همکارانش، اعلام داشتند که mRNA مي‌تواند اصلاح شود و به گون‌اي باشد که پاسخ‌هاي التهابي ايجاد نکند. اين تيم به کمک نوبرت پاردي، از محققين آزمايشگاه ويسمن و مايکل هوگان، از دانش‌آموزان دانشگاه پينسيلوانيا، به تازگي مطلبي را درباره استفاده از mRNA‌اي که گروهي از نوکلوتيدهاي آن اصلاح شده و نانوذره‌هاي ليپيدي به همراه دارد، در مجله nature منتشر کردند. گفتني است که از اصلاح mRNA به اين روش، براي ايجاد واکسن زيکا استفاده کردند.

توليد پادتن‌هاي درماني از طريق تزريق mRNA و به کمک سلول‌هاي خود فرد، در بسياري از موارد، امنيت بيشتري نسبت به توليد پادتن به کمک تکنولوژي زيستي دارد. توليد پادتن به کمک تکنولوژي زيستي، به خط سلولي و تصفيه‌اي گسترده نياز دارد که همين موضوع مي‌تواند از عوامل پاسخ ايمني ناخواسته در برابر پروتئين باشد. همچنين از mRNA اصلاح شده مي‌توان به عنوان کدي براي ساخت پادتن VRC01 که ضد HIV عمل مي‌کند استفاده کرد.

بيشتر پادتن‌هاي ساخته شده براي پاسخ به عفونت HIV ناموثر در توقف اين ويروس هميشه در حال تغيير واقع شدند. VRC01– اولين پادتن جدا شده از خون يک فرد داوطلب مبتلا به HIV – اثر موثري بر چندين سويه از HIV دارد. به گونه‌اي که تا 90 درصد از سويه‌هاي آن را خنثي مي‌کند. تحقيقات ديگر در حال توسعه دادن VRC01 به عنوان يک راه موثر احتمالي در درمان افراد مبتلا هستند. همچنين اين تحقيقات در حال بررسي توسعه VRC01 به عنوان واکسني براي افراد غيرمبتلا ا. البته، قيمت بالاي احتمالي، براي پيشگيري و درمان HIV به کمک پادتن VRC01، مي‌تواند مانعي براي استفاده عمومي و گسترده آن باشد.

ويسمن، پاردي و همکارنشان، نشان دادند که تزريق mRNA که کدي براي ساخت پادتن VRC01 دارد، منجر به توليد مقدار قابل توجهي پادتن در کبد موش‌ها در عرض 24 ساعت مي‌شود. تزريق به شکل هفته‌اي يک بار، براي چرخه پادتني در بدن موش‌ها کافي بود. مهم‌تر از همه، دانشمندان نشان دادند که تزريق 15 تا 30 ميکروگرم از VRC01 به شکل mRNA، براي حفاظت موش‌ها- که از دو جانب در معرض سويه‌هاي HIV قرار گرفته بودند- کافي بود. همچنين تيم تحقيقات متوجه شدند که وقتي مستقيما خود پادتن VRC01 به موش‌ها تزريق شود، به مقدار 600 ميلي‌گرم ماده اوليه نياز بود تا همان سطح محافظت در مقابل HIV صورت گيرد. با مقايسه‌هاي انجام گرفته، اولين اثبات اصوليِ نقش مفيد mRNA‌ها به عنوان جانشين پادتن انجام گرفت.

منبع: sepidonline.ir