מפתחים תגובה חיסונית בגוף באמצעות ננו-חומרים

יום ה', 18 במאי 2017

 

 

חוקרים ב- IBM גילו דרך חדשה לעורר תגובה חיסונית בגוף, באמצעות שימוש במשטחי גרפן (graphene) מכוסים שכבה דקה של פולימר. התגלית מוצגת במאמר המתפרסם בעיתון המדעי Nature Communications.

לצורך טיפולים בסרטן, פיתחו בעבר חוקרים טכניקות בהן מקושרת המולקולה של התרופה ישירות אל ננו-חומרים, דוגמת משטחי גרפן. השילוב בין ננו-חומרים ובין מולקולות התרופה, מסייע לרופאים להוביל את התרופה ישירות אל הגידול, שם משתחררת התרופה אל התאים הסרטניים ומסייעת במלחמה במחלה.

במאמר אותו פרסם  העיתון המדעי Nature Nanotechnology, הוכיח אותו צוות חוקרים כי ננו-תרופות דורשות שילוב עם מולקולות ציפוי, כמו פוליתלין גליקול (polyethylene glycol) על מנת ליצור תאימות ביולוגית ולמנוע נזק לתאים המקיפים את הגידול.

המחקר החדש מצביע על אפשרות לפיה למשטחי גרפן זעירים המצופים בפולימר תהיה השפעה שניונית נוספת, שלא הייתה ידועה עד כה, בדמות גירוי ההפרשה של חלבוני ציטוקינים (cytokine proteins). החלבונים האלה פועלים כ"דגלי אזהרה" בגוף האדם, ומושכים לסביבת משטחי הגרפן תאים של מערכת החיסון, כמו תאי T מסייעים (Helper T Cells) המעבירים את האותות האלה הלאה – ותאי  קוטלים (Killer T Cells), המחסלים תאים נגועים.

סימולציות שבוצעו על גבי מחשב העל של IBM מדגם Blue Gene מראות כי הפולימרים הקשורים לפני השטח של החומרים הננומטריים מגבירים את תהליך האיתות הראשוני המתבצע בגוף. החוקרים מציגים הסבר אפשרי, לפיו הסימנים האלה משודרים בתוך שש שעות מרגע הזיהוי של תרופת הננו.

לדברי ד"ר רוהונג זהו, מנהל תחום מחקר החומרים הרכים במעבדות IBM, "גילינו למעשה דרך חדשה המאפשרת לרופאים להפעיל את המערכת החיסונית של הגוף ולהכניסה לפעולה, ואין מדובר במשימה קלה. הגילוי הזה עשוי להוות התפתחות עצומה בתחום הרפואה המדוייקת. אם נמקד ננו-חומרים כאלה, למשל, בגידולים או בתאים שנפגעו מווירוס – אפשר יהיה בעיקרון לעורר את פעילות המערכת החיסונית על מנת לתקוף את הסרטן והזיהומים, כבר במקור הראשוני ביותר שלהם".

רופאים קלינאים עשויים לשלב טיפולים המבוססים על המערכת החיסונית, דוגמת ננו-טיפולים המובילים תרופות מסורתיות, המותאמות כבר למשטחי הגרפן. שילוב בין הטיפולים הננומטריים והתרופות המסורתיות ובין כושר התגובה של המערכת החיסונית של הגוף עצמו, עשוי להניח בסיס לדרכים חדשות למלחמה במחלות.