26 مه 2022 - حدود 12 میلیون نفر در ایالات متحده، به ویژه مبتلایان به دیابت، انسداد شریان ها را در اندام های خود تجربه می کنند. این وضعیت که به عنوان ایسکمی بحرانی اندام شناخته می شود، منجر به کاهش جریان خون به عضلات و رگ های خونی و احتمال قطع عضو و حتی مرگ می شود.یک تیم مشترک از محققان در دانشکده مهندسی مک‌کلوی در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، درمان جدیدی را با استفاده از نانوذرات مخفی سازی شده ی حامل پروتئین‌های درمانی، برای تحریک و تقویت بازسازی عروق خونی و ماهیچه‌ها به‌ویژه در اندام‌های آسیب دیده، پیشنهاد کرده‌اند.

پرفسور جیان جون گوان، استاد مهندسی مکانیک و علم مواد، و پرفسور فوژونگ ژانگ، استاد مهندسی انرژی، محیط زیست و شیمی، این رویکرد جدید را در ایسکمی حاد اندام دیابتی با کمک مالی 2.3 میلیون دلاری چهار ساله از طرف انستیتوی ملی قلب، ریه و خون- بخشی از موسسه ملی بهداشت(NIH)- توسعه و مطالعه خواهند کرد.

پرفسور گوان، که آزمایشگاهش موادی را برای بازسازی بافت ها تولید می کند، و پرفسور ژانگ، که آزمایشگاهش مواد درمانی را با استفاده از زیست شناسی سنتتیک توسعه می دهد، قصد دارند تخصص خود را برای مهندسی یک پروتئین چند منظوره به نام TRIM72، ترکیب کنند و سپس آن را در نانوذرات محصور کنند تا بتوانند بافت های آسیب دیده را بازسازی کنند. این گروه از محققان که چندین سال است در این پروژه و پروژه های دیگر با یکدیگر همکاری می کنند، گفتند: ما برای اولین بار نشان دادیم که پروتئین TRIM72 مهندسی شده، می تواند رشد عروق و عضلات را در وضعیت قند خون بالا و شرایط ایسکمیک، تحریک کند.

پرفسور ژانگ، گفت: این پروژه در تلاش است تا درمانی برای یک بیماری شایع اما بسیار پیچیده ارائه دهد. این کار نیاز به ادغام تخصص­ها و همکاری در زمینه های مختلف، از جمله طراحی مواد، شیمی، زیست شناسی، زیست شناسی سنتتیک و مهندسی پروتئین دارد تا درمان نهایی را طراحی و تولید کند.

در آزمایشات اولیه در یک مدل حیوانی، آنها نانوذرات را با غشای پلاکتی پنهان کردند تا بدن از پاکسازی نانوذرات جلوگیری کند. آنها اندام های آسیب دیده را با نسخه ی مهندسی شده TRIM72 که در آزمایشگاه پرفسور ژانگ تولید شده بود، هدف قرار دادند. نانوذرات ایجاد شده در آزمایشگاه پرفسور گوان، به صورت داخل وریدی به مدل حیوانی تزریق شدند. این نانوذرات به آرامی پروتئین مهندسی شدهTRIM72  را در طی چهار هفته آزاد کردند، که باعث بازسازی رگ‌های خونی و سلول‌های بافت عضلانی شد که در شرایطی شبیه اندام‌های ایسکمیک دیابتی بودند. پرفسور گوان گفت: با گذشت زمان، نانوذرات تجزیه و ناپدید می شوند.

در ادامه کار، تیم به مهندسی این سیستم درمانی و تجزیه و تحلیل اثر آن بر رگ‌های خونی و بازسازی عضلات اسکلتی در مدل های حیوانی و همچنین عملکرد اندام ترمیم شده، ادامه خواهد داد.

منبع:

https://www.newswise.com/articles/washu-engineers-developing-therapy-to-regenerate-blood-vessels-muscle-with-nih-grant