کنترل ژنها از راه دور و تحریک تولید انسولین

نانو ذرات گرم شده توسط امواج رادیویی سبب روش نمودن ژنهایی در موش می گردد که سبب تحریک ترشح انسولین می شود .محققین توانستند از راه دور به فعال سازی ژنها در حیوانات زنده بپردازند. شاید روزی بتوان هر ژنی دلخواهی را با پروسیجرهای پزشکی تحریک و فعال نمود.

نتایج این کار تحقیقاتی که دانشمندان در آن از امواج رادیویی برای دستکاری ژنتیکی ژنهای تولید کننده ی انسولین درموش استفاده کردند در مجله ی  science lبه چاپ رسید.

دکتر Friedman  مولکولار ژنتیست دانشگاه Rock feller  در نیویورک و نویسنده ی مقاله می گوید: نتایج کوتاه مدت این تحقیق نشان می دهد که دانشمندان به ابزار بهتری برای دستکاری غیر تهاجمی سلولها دست یافته اند. اما او تصور می کند برای کاربرد این روش بصورت بالینی باید تغییراتی در جهت بهبود این روش ایجاد شود.

دکترFriedmanو همکارانش با پوشاندن نانو پارتیکل های اکسید آهن با آنتی بادیها توانستند این ذرات را به نوع تغییر یافته ای از کانال یونی حساس به حرارت بنام TRPV1که بروی سطح سلولها قرار دارند ، متصل کنند. دانشمندان با تزریق این نانو ذرات به توموری که در زیر پوست موش رشد داده بود و استفاده از میدان مغناطیسی تولید شده توسط دستگاه مینیاتوری مشابه با ماشین تولید میدان مغناطیسی درتصویر برداریMRI، توانستند نانو پارتیکل ها را با امواج رادیویی با فرکانس کم حرارت دهند.

ذرات نانو حرارت داده شده به کانال یونی TRPV1متصل میشوند وسبب افزایش دمای کانال تا درجه حرارت فعال سازی آن یعنی 42 درجه ی سانتی گراد می شود. دراین دما کانال یونی بازشده وبه یونهای کلسیم اجازه ی ورود به سلول را می دهد، ورود یونهای کلسیم سبب تحریک پیام های ثانویه ای می شود که سبب به کار افتادن ژنهای دستکاری شده ی حساس به کلسیم می گردد و فعال شدن این ژنها سبب تولید انسولین می شود.

پس از 30 دقیقه استفاده از امواج رادیویی میزان انسولین خون موش افزایش می یابد وقند خون حیوان پایین می آید.

دکتر David Juliusمیگوید: موضوع مهم در مورد این سیستم این است که امواج رادیویی حرارت زا می توانند به عمق بافت نفوذ کنند و شما می توانید کانالهای TRPV1را تنها در جائیکه نانو ذرات قرار گرفته اند ، تحریک کنید.

دکترFriedmanمی گوید: تیم تحقیقاتی ما این روش را برای درمان دیابت ابداع نکردند زیرا درمانهای بسیار ساده تری برای کنترل  دیابت وجود دارد. این سیستم قابلیت استفاده در دستکاریهای بیولوژیکی برای تولید پروتئین ها و درمان برخی بیماریها را دارد.

در آزمایشات کنترلی محققین نشان دادند که امواج رادیویی تنها سلولهای حاوی نانو ذرات را گرم می کنند و گرمای ایجاد شده سبب کشته شدن سلولهای تخصصی دیگر و سلولهای مجاور نمی شود.

دکتر pralleمی گوید: میدان مغناطیسی روش خوبی برای تولید انرژی کافی بدون ایجاد مضرات جانبی است.

دکترpralleبیوفیزیست دانشگاه ایالتی نیویورک دربوفالو است، او می افزاید : تحقیقات بیشتری برای مشخص نمودن چگونگی جذب نانو ذرات، متمرکز نمودن و توزیع حرارت باید انجام شود.

ژنتیک تراپی

محققین برای ساختن نانو ذرات مورد نظر از سلولهای کشت شده که به روش مهندسی در آنها تغییرات ژنتیکی مورد نظر ایجاد شده بود ،استفاده کردند. در طی این تحققین آنها توانستند ترشح مقدار کمی انسولین از این سلولها را نیز تحریک کنند.

متد اخیر دکتر Friedmanبه دلیل مسائل اخلاقی رشد تومور در انسان قابل انجام نیست بنابراین محققین برای سیستم های تحویل نانو ذرات آزمایشات دیگری را طراحی کرده اند.

دکتر Friedmanمی گوید : من تصور می کنم که مردم روزی از اهمیت تأثیر علم نانوتکنولوژی بروی داروهای انسانی آگاه خواهند شد درحال حاضر فهرست آنچه نانو ذرات می توانند در موجود زنده انجام دهند را گسترش می دهیم.

منبع: Nature doi:10.1038/nature.2012.10585