کارخانه تولید پروتئین در مقیاس نانو

[pesare baba 2250]

محققان آمریکایی روشی برای تولید پروتئین ارائه کرده‌اند که با آن می‌توان درمان سرطان را بهبود داد. در این روش نانوذراتی مورد استفاده قرار می‌گیرد که قادرند در مجاورت تومورها پروتئین سنتز کنند.

 

داروهایی که با استفاده از پروتئین ساخته می‌شوند دارای پتانسیل درمان سرطان هستند اما رهاسازی آنها درون بدن بسیار دشوار است زیرا پیش از رسیدن به مقصد شکسته می‌شوند. برای رفع این مشکل یک تیم تحقیقاتی از موسسه فناوری ماساچوست نانوذراتی ساخته‌اند که قادرند پروتئین‌ها را به‌میزان لازم سنتز کنند. این نانوذرات، کارخانه تولید پروتئین هستند که با رسیدن به سلول‌های هدف می‌توان با تابش پرتوهای فرابنفش آنها را وادار به تولید پروتئین کرد.

 

این ذرات می‌توانند پروتئین را رهاسازی کرده و سلول‌های سرطانی را از بین ببرند و در نهایت پروتئین‌های بزرگتر نظیر آنتی‌بادی‌ها موجب از بین بردن تومورها می‌شوند.

 

 

 

آوی شرودر، محقق پسادکتری درMIT نویسنده مقاله‌ای در این باره است که در نشریه NanoLetters به چاپ رسیده است. آوی شرودر می‌گوید این اولین باری است که می‌توان ترکیبات جدیدی را با استفاده از مواد اولیه خنثی درون بدن تولید کرد. ایده این کار زمانی مطرح شد که پژوهشگران تلاش داشتند تا راه جدیدی برای حمله به تومورهای متاستاتیک پیدا کنند. این تومورها از سلول‌های سرطانی اولیه تولید شده و به دیگر قسمت‌های بدن می‌رود. 90 درصد از مرگ و میرهای سرطان به این تومورها مربوط می‌شود.

 

این گروه تصمیم گرفتند تا از راهبرد تولید پروتئین در طبیعت الهام بگیرند. سلول‌ها دستورالعمل ساخت پروتئین‌ را در دی‌ان‌ای دارند که این دستورالعمل به‌صورت آر‌ان‌ای‌های پیام‌بر (mRNA)کپی می‌شود. mRNA این دستورالعمل را درون سلول به‌جایی موسوم به ریبوزوم منتقل می‌کند که در ریبوزوم‌ها این پیام‌ها خوانده شده و از روی آنها توالی اسیدهای آمینه مشخص می‌شود. اسیدهای آمینه پس از تولید به یکدیگر چسبیده و پروتئین‌ها را می‌سازد.

 

آوی شرودر می‌گوید ما تصمیم گرفتیم از ماشینی که در طبیعت اثربخشی آن اثبات شده استفاده کنیم. ریبوزوم‌ها در طبیعت وجود دارند و در طول میلیاردها سال تکامل تبدیل به ماشین‌های قدرتمندی برای تولید پروتئین شده‌اند. این گروه تحقیقاتی نانوذراتی ساخته‌اند که با خودآرایی تغییر شکل می‌دهند. محلول سازنده این ساختار حاوی لیپید به‌همراه ریبوزم، آمینواسید و آنزیم‌های مورد نیاز برای سنتز پروتئین است. همچنین در این محلول توالی دی‌ان‌ای برای تولید پروتئین‌های مورد نظر است.

 

دی‌ان‌ای‌ به ماده‌ای موسوم به DMNPE متصل است که در صورت تابش پرتو فرابنش از دی‌ان‌ای جدا می‌شود. زمانی که پرتو به این سیستم تابیده می‌شود دی‌ان‌ای آزاد شده و فرآیند تولید پروتئین کلید می‌خورد.