مقالهی محققان دانشگاه صنعتی شریف با موضوع «اثر متابولیتها بر تشکیل لایه پروتئینی در اطراف نانو ذرات حاوی دارو» در مجلهی معتبر Nanoscale درج شد و مدلسازیهای انجام شده در این پژوهش برای نخستین بار در دنیا انجام شده است.
به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی شریف؛ مهدی توکل دانشجوی دکترای دانشکدهی مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف با راهنماییهای دکتر رضا نقدآبادی استاد دانشکدهی مهندسی مکانیک و پژوهشکدهی علوم و فناوری نانو دانشگاه صنعتی شریف، موفق به درج نتیجهی تحقیقاتشان در مقالهای با عنوان «اثر متابولیت بیماریها بر تعامل پروتئین-نانو ذره» در مجله معتبر Nanoscale شدند.
این پژوهش با همکاری محققینی از دانشگاه خواجه نصیر، دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکدهی پزشکی هاروارد و انستیتو تحقیقات سرطان نیویورک انجام شده است.
دکتر نقدآبادی گفت: بیماری سرطان که در آن مکانیزم تولد و نابودی سلولها مختل میشود، یکی از علل اصلی مرگ و میر بشر در سالهای اخیر بوده است، از فرایند تحویل دارو میتوان به عنوان یکی از راههای جدید مبارزه با این بیماری، نام برد.
وی افزود: در این روش از یک نانوذره برای انتقال دارو به بافت سرطانی بهره گرفته میشود؛ در هنگام ورود نانوذره به بدن، سطح خارجی آن با لایهای از پروتئینهای مختلف موسوم به لایه پروتئینی (Protein Corona) پوشانده میشود، وجود این لایه پروتئینی در فرایند انتقال دارو از دو جهت اهمیت دارد.
دکتر نقدآبادی گفت: از یک سو، سلولهای بدن انسان نانوذره سنتز شده را نمیبینند و در عمل با لایه پروتئینی تعامل دارند. از سوی دیگر، پروتئینهای سیستم دفاعی بدن از جمله پروتئین فیبرینوژن از طریق تغییر در ساختار ثانویه در هنگام تشکیل این لایه، با گلبولهای سفید تعامل خواهند داشت و در نتیجه نانوذره از بدن دفع میشود، در این پژوهش جنبه دوم مد نظر قرار گرفته است.
این عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک در خصوص تحقیقات انجام شده افزود: با بررسی مطالعات قبلی انجام شده در زمینه تشکیل لایه پروتئینی مشخص شد که در این مطالعات از هر دو روش تجربی و روش دینامیک مولکولی بهره گرفته میشود.
وی گفت: در روش اول، تعامل مجموعهای از پروتئینهای موجود در خون با نانوذره، مورد بررسی قرار میگیرد، حال آن که دقت بالا و هزینه محاسباتی زیاد روش دینامیک مولکولی باعث شده که در مطالعات انجام گرفته با این روش، جنبههای میکروسکوپی بر هم کنش یک پروتئین با یک نانوذره مدنظر قرار گیرد.
دکتر نقدآبادی افزود: با کاوش بیشتر در مقالات تجربی مشخص شد که نحوه تشکیل لایه پروتئینی برای افراد با بیماریهای مختلف، متفاوت است، این تفاوت منجر به معرفی مفهومی جدید با عنوان لایه پروتئینی شخصی و در نهایت پزشکی شخصی (Personalized medicine) شد.
وی گفت: با توجه به بررسیهای انجام شده میتوان به این نتیجه دست یافت که در بیماریهای مختلف، متابولیتها که محصول سوخت و ساز ارگانهای بدن هستند، تفاوت دارند.
دکتر نقدآبادی افزود: همچنین، تاکنون جزئیات میکروسکوپی نقش متابولیتها در تشکیل لایه پروتئینی شخصی بررسی نشده است؛ بنابراین، در پژوهش انجام شده، هدف اصلی مطالعه نحوه تشکیل لایه پروتئینی در حضور متابولیت مربوط به بیماریهای مختلف تعیین شد.
وی گفت: در این پژوهش برای شبیه سازی نقش گلوکز و کلسترول (متابولیت بیماریهای دیابت و کلسترول بالا) بر تشکیل لایه پروتئینی اطراف نانو ذره حاوی دارو، از روش چندمقیاسی استفاده شد، بدین منظور مدل سازی تمام اتمی و درشت دانه متابولیتهای این بیماریها انجام شد. از گامهای دیگر این پژوهش میتوان مقایسه نحوه تشکیل لایه پروتئینی در صورت حضور و در حضور نداشتن متابولیتها را ذکر کرد، در نهایت، نتایج شبیه سازی به صورت کیفی با نتایج تجربی موجود، مقایسه شده و صحه گذاری شد.
علاقه مندان برای دسترسی به این مقاله به نشانی pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/nr/c7nr09502c#!divAbstract مراجعه کنند.