الأدوية النانوية للأمراض المختلفة قيد التطوير – لكن مرافق البحث تنتج نتائج غير متسقة إلى حد كبير حول كيفية تفاعل الجسم معها

سلطت طب النانو الضوء خلال جائحة COVID-19. يستخدم الباحثون هذه المواد الصغيرة جدًا والمعقدة لتطوير الاختبارات التشخيصية والعلاجات. يستخدم طب النانو بالفعل في العديد من الأمراض ، مثل لقاحات COVID-19 وعلاجات أمراض القلب والأوعية الدموية. تشير كلمة “نانو” إلى استخدام جسيمات لا يتجاوز حجمها بضع مئات من النانومترات ، وهي أصغر بكثير من عرض شعرة الإنسان.

على الرغم من أن الباحثين قد طوروا عدة طرق لتحسين موثوقية تقنيات النانو ، إلا أن المجال لا يزال يواجه عقبة رئيسية واحدة: عدم وجود طريقة موحدة لتحليل الهوية البيولوجية ، أو كيف سيتفاعل الجسم مع الأدوية النانوية. هذه معلومات أساسية في تقييم مدى فعالية وأمان العلاجات الجديدة.

أنا باحث أدرس العوامل المهملة في تطوير طب النانو. في بحثنا المنشور مؤخرًا ، وجدت أنا وزملائي أن تحليلات الهوية البيولوجية غير متسقة إلى حد كبير عبر منشآت البروتينات المتخصصة في دراسة البروتينات.

نتائج غير متسقة

الأدوية النانوية ، مثلها مثل جميع الأدوية ، تكون محاطة ببروتينات من الجسم بمجرد ملامستها لمجرى الدم. هذا الغلاف البروتيني ، المعروف باسم الهالة البروتينية ، يعطي للجسيمات النانوية هوية بيولوجية تحدد كيف سيتعرف الجسم عليها ويتفاعل معها ، مثل كيفية تفاعل الجهاز المناعي مع بعض مسببات الأمراض ومسببات الحساسية.

إن معرفة النوع الدقيق والكمية والتكوين الدقيق للبروتينات والجزيئات الحيوية الأخرى المرتبطة بسطح الأدوية النانوية أمر بالغ الأهمية لتحديد الجرعات الآمنة والفعالة للعلاج. ومع ذلك ، فإن أحد الأساليب القليلة المتاحة لتحليل تركيبة بروتين الكورونا يتطلب أدوات تفتقر إليها العديد من مختبرات الطب النانوي. لذلك ترسل هذه المعامل عادةً عيناتها إلى منشآت بروتينية منفصلة لإجراء التحليل لها. لسوء الحظ ، تستخدم العديد من المرافق طرقًا وأدوات مختلفة لإعداد العينات ، مما قد يؤدي إلى اختلافات في النتائج.

أردنا اختبار مدى اتساق هذه المنشآت البروتينية في تحليل عينات الهالة البروتينية. للقيام بذلك ، قمت أنا وزملائي بإرسال بروتين كوروناز متطابق بيولوجيًا إلى 17 مختبرًا مختلفًا في الولايات المتحدة لتحليلها.

كانت لدينا نتائج مذهلة: أقل من 2٪ من البروتينات التي حددتها المعامل كانت متشابهة.

تكشف نتائجنا عن نقص شديد في الاتساق في التحليلات التي يستخدمها الباحثون لفهم كيفية عمل الأدوية النانوية في الجسم. قد يشكل هذا تحديًا كبيرًا ليس فقط لضمان دقة التشخيص ، ولكن أيضًا فعالية وسلامة العلاجات القائمة على الأدوية النانوية.

لماذا توحيد طب النانو؟

يعمل الباحثون على تحسين سلامة وفعالية طب النانو من خلال مناهج مختلفة. وتشمل تعديل بروتوكولات الدراسة والمنهجيات والتقنيات التحليلية لتوحيد المجال وتحسين موثوقية بيانات الطب النانوي.

تماشيًا مع هذه الجهود ، حددت أنا وفريقي العديد من العوامل الحرجة ولكن غالبًا ما يتم تجاهلها والتي يمكن أن تؤثر على أداء الطب النانوي ، مثل جنس الشخص والحالات الطبية السابقة ونوع المرض. يمكن أن يؤدي أخذ هذه العوامل في الاعتبار عند تصميم الدراسات وتفسير النتائج إلى تمكين الباحثين من إنتاج بيانات أكثر موثوقية ودقة ويؤدي إلى علاجات طب نانوي أفضل.