موفقیت یک درمان استنشاقی برای مقابله با بیماری کشنده تنفسی

ادونسد ساینس نیوز گزارش داد: "ژینی جیانگ"(Xinyi Jiang)، استاد بخش داروسازی "دانشگاه شاندونگ"(SDU) چین گفت: فیبروز ریوی ایدیوپاتیک، با رسوب بیش از اندازه ماتریس خارج سلولی و آسیب دیدن تدریجی ساختار کیسه هوایی مشخص می‌شود. مرگ ناشی از نارسایی تنفسی در بیشتر بیماران، طی پنج سال پس از تشخیص گزارش شده است.

"روی ژانگ"(Rui Zhang)، از پژوهشگران این پروژه گفت: بیشتر نگرانی این است که پژوهش‌های نظری نشان می‌دهند که همه‌گیری کووید-۱۹ ممکن است میزان ابتلا به فیبروز ریوی ایدیوپاتیک را در چند سال آینده افزایش دهد. تشخیص بیماران مبتلا به فیبروز ریوی ایدیوپاتیک، ضعیف است. میانگین زنده ماندن این بیماران، بین ۲/۵ تا ۳/۵ سال پس از تشخیص است و گزینه‌های درمانی کمی برای آنها وجود دارد.

جیانگ و گروهش سعی دارند با یک روش درمانی جدید که وضعیت زخم ناشی از فیبروز ریوی ایدیوپاتیک را در ریه معکوس می‌کند، شرایط بیماران را تغییر دهند.

فعالیت غیرعادی سلول‌ها

مشخص نیست که چه چیزی فیبروز ریوی ایدیوپاتیک را ایجاد می‌کند اما پیشروی بافت زخم، در نتیجه فعالیت غیرعادی سلول‌های اپیتلیال در ریه‌ها رخ می‌دهد. این سلول‌ها که مانند یک رابط میان محیط و بدن عمل می‌کنند، در آغاز واکنش‌های ایمنی دخیل هستند و به ترمیم زخم کمک می‌کنند.

در بیماران مبتلا به فیبروز ریوی ایدیوپاتیک، سلول‌ها آسیب می‌بینند و تولید مقادیر زیادی از کلاژن و پروتئین‌های خارج سلولی را آغاز می‌کنند که به ایجاد زخم در ریه‌ها منجر می‌شوند. یک راهبرد درمانی موثر مستلزم آن است که هم ماتریس خارج سلولی اضافی پاک شود و هم سلول‌های اپیتلیال آسیب‌دیده به حالت سالم بازگردانده شوند.

جیانگ گفت: درمان‌های کنونی فیبروز ریوی ایدیوپاتیک، صرفا روند بیماری را کند می‌کنند و در بازسازی کیسه هوایی شکست می‌خورند. این درمان‌ها در برخی موارد، حتی می‌توانند به بروز عوارض جانبی ناخواسته منجر شوند. راهبردهای درمانی موثر برای فیبروز ریوی ایدیوپاتیک، دشوار اما ضروری هستند.

یک درمان استنشاقی

در بدن، آنزیمی موسوم به "ماتریکس متالوپروتئیناز"(MMP) وجود دارد که عملکرد طبیعی آن، تجزیه پروتئین‌های ماتریس خارج سلولی است. اگرچه ماتریس متالوپروتئیناز در بافت‌های ریه فیبروتیک وجود دارد اما این آنزیم نمی‌تواند با مقدار کلاژن تولیدشده هماهنگ شود.

به گفته پژوهشگران، پر کردن مجدد ماتریس متالوپروتئیناز در نواحی که به صورت حاد آسیب دیده‌اند، ممکن است گردش این پروتئین‌ها را تسریع کند. با وجود این، این امر فقط پیشروی بیماری را متوقف می‌کند. در واقع، ترمیم سلول‌های اپیتلیال ریه به بازسازی آنها نیاز دارد.

"ویکیانگ جینگ"(Weiqiang Jing)، از پژوهشگران این پروژه گفت: فرضیه ما این است که شاید درمان ترکیبی با ماتریس متالوپروتئیناز و "فاکتور رشد کراتینوسیت"(KGF) بتواند پاکسازی ماتریس خارج سلولی و بازسازی کیسه هوایی تخریب‌ شده را تسریع کند و به معکوس کردن پیشروی فیبروز ریوی ایدیوپاتیک و بازیابی عملکرد ریه بیانجامد.

این درمان جدید، دو کار انجام می‌دهد. یکی اینکه پروتئین‌های ماتریس خارج سلولی ایجاد کننده زخم را پاک می‌کند و دیگری این که سلول‌های سالم را با فاکتور رشد کراتینوسیت بازسازی می‌کند. فاکتور رشد کراتینوسیت، یک مولکول زیستی است که به تقسیم سلولی و تشکیل شدن سلول‌های سالم کمک می‌کند.

پژوهشگران برای رسیدن به هدف مورد نظر خود، یک نانوترکیب قابل استنشاق را ابداع کردند که درمان مبتنی بر آران‌ای ماتریس متالوپروتئیناز و فاکتور رشد کراتینوسیت را به ریه‌ها می‌رساند. ژانگ گفت: استنشاق، یک روش بسیار قدیمی دارورسانی است و در قرن بیستم، به یکی از پایه‌های مراقبت تنفسی موسوم به "آئروسل درمانی"(aerosol therapy) تبدیل شد. داروهای استنشاقی می‌توانند مستقیما در کانون‌های فیبروتیک در بدن بیماران مبتلا به ماتریس متالوپروتئیناز رسوب کنند تا از عوارض جانبی سیستمیک یا جذب ضعیف دارو در ریه جلوگیری شود.

این درمان جدید، از یک هسته درونی تشکیل شده است که آران‌ای ماتریس متالوپروتئیناز و یک پوسته خارجی حاوی فاکتور رشد کراتینوسیت را در بر دارد. هنگامی که این نانوترکیب استنشاق می‌شود، میکروقطراتی آن را به ریه‌ها می‌رسانند تا در کیسه هوایی رسوب کنند و به سلول‌های آسیب‌دیده وارد شوند. این ذرات درمانی در آنجا با یک آنزیم متالوپروتئیناز دیگر موسوم به "MMP2" تجزیه می‌شوند تا آران‌ای ماتریس متالوپروتئیناز و فاکتور رشد کراتینوسیت را آزاد کنند.

این روش درمانی جدید در مدل‌های حیوانی، به ترمیم بافت فیبروتیک کمک کرد و قابلیت خود را به عنوان یک گزینه درمانی جدید برای بیماران مبتلا به فیبروز ریوی ایدیوپاتیک نشان داد.

این پژوهش، در مجله "Advanced Materials" به چاپ رسید.