خراسان رضوی پژوهشگران مرکز پزشکی دانشگاه یوتا ایالات متحده، داروی جدیدی مبتنی بر نانو ذرات ایجاد کردند که می تواند سیستم ایمنی ذاتی بدن را تقویت کرده و آنرا در مبارزه با تومورها موثرتر کند.
به نقل از مدیکال نیوز، این تحقیق، نخستین مطالعه ای است که مولکول ایمنی STING (پروتئین تقویت کننده سیستم ایمنی ذاتی) را با نانو ذراتی به اندازه یک میلیونیم یک توپ فوتبال که می تواند فعالیت ایمنی بدن در پاسخ به محیط فیزیولوژیک خودرا روشن یا خاموش کند، هدف قرار می دهد.
سرپرست این تحقیق، دکتر جینمینگ گائو، استاد مرکز جامع سرطان Harold C. Simmons UT، جراح سر و گردن، داروشناس و زیست شناس سلولی می گوید: «فعال کردن STING توسط این نانو ذرات، مانند فشار دائمی بر روی شتاب دهنده است تا بتواند پاسخ ایمنی ذاتی به تومور را افزایش دهد.»
بیش از یک دهه پژوهشگران و شرکت های دارویی برای تولید داروهایی تلاش کردند که STING (مخفف کلمه «محرک ژن های اینترفرون») را هدف قرار می دهند. پروتئین STING که در سال ۲۰۰۸ کشف شده است، مجموعه ای از مولکول های ایمنی است که هنگام گردش یک عامل خارجی در بدن ازجمله DNA سرطان بعنوان نخستین واکنش دهنده ها عمل می کنند. نتایج تحقیقات نشان داده است که فعال کردن STING می تواند سیستم ایمنی ذاتی را در مبارزه با تومورها یا عفونت ها قدرتمندتر سازد. بااین حال، نتایج حاصل از آزمایش های بالینی قبلی که شامل ترکیبات نسل اول باهدف قرار دادن STING برای فعال سازی بوده نتوانستند تاثیر بالینی شایان توجهی ارائه نمایند.
گائو بیان کرد: «محدودیت عمده داروهای معمولی مولکول کوچک این است که بعد از تزریق به تومورها، با پرفیوژن خون از محل تومور شسته می شوند و می توانند ضمن ایجاد سمیت سیستمیک اثر ضد توموری را کم کند.»
گائو و همکاران وی رویکرد دیگری را کشف کردند که متفاوت از رویکردهای اولیه یا نخستین نسل های STING است که از دینوکلئوتید حلقوی سنتزی برای فعال کردن STING در بدن استفاده می نمایند. آنان تصمیم گرفتند که یک پلیمر (ماکرو مولکول دست ساز خودجمع شونده نانو ذرات) طراحی نمایند تا بتواند بطور موثر گوانوزین مونوفسفات حلقوی (cGAMP)، یک فعال کننده مولکول کوچک طبیعی STING را به هدف پروتئین برسانند.
آنان با سنتز یک پلیمر یعنی PC۷A، تاثیری غیرمنتظره و بدیع ایجاد کردند و این ماده STING را حتی بدون cGAMP فعال می کند. این گروه نتایج اولیه را در سال ۲۰۱۷ گزارش کردند و در آن زمان، بطور دقیق از نحوه کارکرد PC۷A اطلاع نداشتند. این پلیمر به هیچ دارویی که STING را فعال می کند شبیه نیست.

در مقاله جدید، گروه گائو نشان داد که PC۷A از داروهای شناخته شده به مکان دیگری در مولکول STING متصل می شود و تاثیر آن بر پروتئین STING متفاوت می باشد. درحالی که داروهای موجود در مدت زمان حدود ۶ ساعت پروتئین را فعال می کنند، PC۷A بیش از ۴۸ ساعت با STING واکنش چند ظرفیتی دارد و موجب اثر پایدارتر بر STING می شود. پژوهشگران نشان دادند که این فعال شدن ایمنی ذاتی طولانی تر، منجر به پاسخ سلول T موثرتر در مقابل تومورهای جامد گوناگون می شود. آنان دریافتند، موش ها با دریافت تلفیقی از PC۷A و cGAMP بیشتر زنده ماندند و رشد تومور کندتری داشتند.
این پلیمر مزایای دیگری نیز دارد. هنگام گردش در جریان خون، پلیمرها به صورت نانو ذرات گرد کوچک وجود دارند که به STING متصل نمی شوند. فقط این نانو ذرات زمانی که وارد سلول های ایمنی می شوند از یکدیگر جدا و به STING متصل می شوند و پاسخ ایمنی را فعال می کنند.
گائو اظهار داشت: این بدان معناست که PC۷A نسبت به سایر داروهای هدف قرار دادن STING عوارض جانبی کمتری ایجاد می کند، بااینکه برای اثبات این مورد آزمایش های بالینی لازم است.
ازآنجاکه PC۷A به مکان متفاوتی از مولکول STING متصل می شود، این ترکیب ممکنست در بیمارانی که داروهای معمول باهدف قرار دادن STING برای آنان موثر نیست کارایی داشته باشد. حدود ۲۰ درصد افراد ژن کمی متفاوت در STING به ارث برده اند، و این تنوع باعث شده که پروتئین STING در مقابل چندین داروی حلقوی دینوکلئوتیدی مقاوم شود. گائو و گروه وی نشان دادند که PC۷A هنوز هم می تواند سلول هایی را که این انواع STING را بیان می کنند، فعال کند.
گائو اضافه کرد: «در مورد روش های درمانی که STING را هدف قرار می دهند و نقش بالقوه ای که این ترکیبات می توانند در گسترش فواید ایمونوتراپی برای بیماران سرطانی داشته باشند، هیجان زیادی ایجادشده است و معتقدیم که روش جدید فناوری نانو ما راهی برای فعال کردن STING ارائه می دهد، بدون تعدادی از محدودیت هایی که در مورد پیشرفت داروهای پیشین STING وجود دارد.»
نتایج این تحقیق در نشریه Nature Biomedical Engineering منتشرشده است.