انتقال هدفمند داروی ضدچاقی به بافت‌ها با استفاده از نانوذرات

محققان دانشگاه MIT موفق به ابداع نانوذراتی شدند که می‌توانند داروهای ضدچاقی مفرط را مستقیماً به بافت‌‌های چربی انتقال دهند. موش دارای اضافه وزن با این نانوذرات درمان شد و ده درصد وزن خود را در طول ۲۵ روز بدون نشان دادن عوارض نامطلوب، از دست داد.

داروها از طریق تبدیل بافت چرب سفید( که متشکل از سلول‌های ذخیره‌ساز چربی هستند) به بافت چرب قهوه‌ای ( که چربی را می‌سوزانند) کار خود را انجام می‌دهند. داروها همچنین سبب تحریک رشد رگ‌های خونی جدید در بافت چرب می‌شوند که به‌طور موثر باعث بهبود هدفمندی نانوذرات و همچنین بهبود تبدیل سفید به قهوه‌ای می‌شوند. این داروها که برای درمان چاقی مفرط، مورد تایید FDA نیستند، داروهای تازه کشف‌شده‌ای نیستند، اما این گروه تحقیقاتی از یک روش جدید برای انتقال آنها استفاده کرده است که باعث می‌شود تا این داروها تنها در بافت‌های چرب تجمع یابند. در نتیجه از عوارض نامطلوب در دیگر بافت‌های بدن جلوگیری می‌شود.
لانگر، استاد دانشگاه MIT می‌گوید:« مزیت استفاده از این روش این است که شما می‌توانید داروها را تنها به یک قسمت بدن انتقال دهید و از اثرات سیستماتیک بدن جلوگیری کنید. شما با استفاده از این روش می‌توانید از اثرات مثبت ضدچاقی داروها استفاده کنید و از اثرات منفی این داروها که برخی اوقات رخ می‌دهند، اجتناب کنید.»
لانگر و امید فرخ‌زاد مدیر آزمایشگاه نانوپژشکی و زیست‌مواد در بیمارستان زنان بریگهام، نویسندگان اصلی این مقاله هستند. این مقاله در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences چاپ شده است.
لانگار و همکارانش در کارهای قبلی خود نشان داده‌اند که تحریک رشد رگ‌های خونی جدید(angiogenesis) می‌تواند به تبدیل بافت چربی( سفید به قهوه‌ای) کمک کند و منجر به کاهش وزن در موش می‌شود، اما این داروها می‌توانند بر روی دیگر قسمت‌های بدن اثر منفی بگذارند. برای غلبه بر این مشکل، لانگر و فرخ‌زاد به استراتژی انتقال هدفمند دارو با استفاده از نانوذرات روی آوردند. از این استراتژی برای درمان سرطان و دیگر بیماری‌ها استفاده شده است. با هدفمد ساختن این نانوذرات به محل بیماری، آنها می‌توانند دز بالایی از دارو را به بافت هدف انتقال دهند در حالیکه از تجمع دارو در دیگر بافت‌ها جلوگیری می‌شود.
محققان نانوذراتی طراحی کردند و داروها را درون هسته آب‌گریز آنها بارگذاری کردند. در ادامه این هسته با پلیمر PLGA اصلاح‌سازی می‌شود. پژوهشگران دو داروی مختلف را درون ذرات بار گذاری کردند: rosiglitazone که برای درمان دیابت مورد تایید است، اما به‌دلیل اثرات منفی کاربرد گسترده ندارد و داروی دومprostaglandin (نوعی هورمون انسانی) می‌باشد. هر دو دارو یک گیرنده سلولی(PPAR) را فعال می‌کنند که سبب تحریک angiogenesis و تبدیل بافت چرب می‌شوند.
پوسته خارجی نانوذرات از یک پلیمر دیگر (PEG) تشکیل شده است. این پلیمر همچنین دارای مولکول‌های هدفمند‌شده‌ای است که سبب هدایت ذرات به مقصد نهایی می‌شوند. این مولکول‌ها با پروتئین‌های موجود در آستر رگ‌های خونی اطراف بافت چرب اتصال می‌یابند.
محققان این ذرات را در یک موش دارای چاقی مفرط بررسی و امتحان کردند. موش ده درصد وزن خود را از دست داد، ضمن اینکه سطح کلسترول و تریگلیسرید نیز کاهش می‌یابد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که موش نسبت به انسولین حساس‌تر می‌شود ( چاقی اغلب منجر به عدم حساسیت به انسولین می‌شود). در موش، هیچ‌گونه عوارض جانبی نامطلوب ناشی از درمان مشاهده نشد.
فرخ‌زاد می‌گوید:« با سیستم‌های کنونی، ذرات به‌صورت درون وریدی تزریق می‌شوند که این شیوه برای بیماران چاق که در معرض بالای ریسک بیماری‌های مرتبط با چاقی هستند، مفید است. برای اینکه درمان چاقی کاربردی‌تر و راحت‌تر شود لازم است تا نانوذرات به‌گونه‌ای دیگر مثلاً از طریق دهان وارد بدن شوند.»
چالش موجود برای انتقال نانوذرات از طریق دهان این است که رسیدن نانوذرات به رگ‌های خونی موجود در بافت چرب با این روش مشکل است. اما این محققان نانوذراتی را سنتز کرده‌اند که با آنتی‌بادی‌هایی اصلاح شده‌اند که به گیرنده‌های موجود در سطح سلول‌های آستر رگ‌های خونی اتصال می‌یابند، در نتیجه نانوذرات از طریق مسیر گوارشی جذب این بافت‌ها می‌شوند.