ساخت دستگاه حسگر زیستی الکتروشیمیایی ویژه تشخیص بیماری آلزایمر
اولین حسگر زیستی الکتروشیمیایی ویژه بیماری آلزایمر که در آن مارکر تائو فسفریله درخون و مایع مغزی نخاعی بیماران مبتلا به آلزایمر اندازه گیری می شود توسط پژوهشگران ایرانی ساخته شد.
امتیاز:
دکتر فائزه شکری دانش آموخته زیست شناسی تکوینی و عضو هیات علمی پژوهشگاه رویان در گفت و گو با خبرنگار سایت خبری " بنیان "ابتدا درخصوص بیماری آلزایمر و نحوه ایجاد آن توضیح دادند: بیماری آلزایمر یک بیماری تحلیل گر و پیشرونده در سیستم عصبی است، که موجب تخریب و مرگ نورونهای مغزی دخیل در حافظه و یادگیری می شود. برای ایجاد این بیماری یک کانفورمیشن خاص از پروتئین فسفریله ای به نام "تائو" نقش دارد که به عنوان عامل ایجاد کننده این بیماری و هم به عنوان اولین نشانه شروع ایجاد بیماری آلزایمر، شناخته شده است، به گونه ای که هرچه میزان غلظت این پروتئین در خون بیمار بالاتر برود میزان پیشرفت بیماری هم زیاد می شود.
تعیین زمان شروع و میزان پیشرفت بیماری
شکری در ادامه افزودند: نحوه ابتلا به این بیماری به گونه ای است که نمی توان دقیقا زمان شروع تخریب نورون ها را مشخص کرد بنابراین تشخیص زود هنگام این بیماری اهمیت ویژهای در درجلوگیری از پیشرفت بیماری و درمان به موقع و موثر این بیماری دارد. بنابراین این طرح با این هدف دنبال شد که ابزاری طراحی شود که با کمک آن بتوان زمان دقیق ابتلا به بیماری را از طریق بررسی حجم بسیار کمی از خون یا مایع مغزی نخاعی فرد نشان داد.
چرا بیماری آلزایمر برای این کار انتخاب شد
شکری در پاسخ به این سوال گفت: دلیل اصلی انتخاب این بیماری برمی گردد به حضور آقای دکتر شاهپسند که به عنوان سرپرست تیم پژوهشی آلزایمر در رویان که مشغول بررسی نقش پروتئین "تائو" در بیماری آلزایمر هستند، زیرا ایشان یک آنتی بادی بر علیه این کانفورمیشن خاص از پروتئین فسفریله ای به نام "تائو" طراحی و تولید کرده اند، که این کار ارزشمند خود کفایی در تولید این آنتی بادی و دردسترس بودن آن، مهترین دلیل سوق ما به سمت انجام این پروژه بوده است. زیرا این آنتی بادی به عنوان شناساگر برعلیه پروتئین ایجاد کننده آلزایمر طراحی و ساخته شده است.
اهداف اصلی دنبال شده در میان اعضای تیم
این کار سه ستون اصلی دارد که با همکاری تیم هایی با زمینه های علمی متفاوت انجام شده است، ستون اول: شناسایی مارکر مشخصه آلزایمر در نمونه های بیماران که این کار توسط بنده انجام شده است، ستون دوم تهیه آنتی بادی برای شناسایی این مارکر هست که این کار توسط آقای دکتر شاهپسند انجام شده و ستون سوم ساخت ابزار یا همان حسگر بیوشیمیای بود ه است، که این کار توسط تیم مهندسی رویان یعنی آقای دکتر قانیان و آقای شیراوندی انجام شد، لازم به ذکر است گروه مهندسی نیز برای ساخت این ابزار از همکاری تیم سنسور سازی شیمی دانشگاه تهران به راهنمایی خانم دکتر فرید بد استفاده کردند.
بررسی مارکر بیماری در مایعات بدن
شکری در ادامه اظهار داشت: برای بررسی این مارکر از نمونه های خونی و مغزی نخاعی بیماران استفاده می شود، در قدم اول ما به خوبی توانستیم این مارکر را با ابزارمان شناسایی کنیم، در قدم دوم قصد داریم ، برای بالا بردن حساسیت و دقت ابزار برای شناسایی تعداد دقیق این مارکر ایجاد کننده بیماری آلزایمر، شناسایی این مارکر را در وزیکول های برون سلولی در حال چرخش درخون (اگزوزوم) بیماران انجام دهیم.
مزایای ارزیابی مارکر بیماری در وزیکول های برون سلولی
شکری یادآور شد، با توجه به اینکه امروزه تنها راه تشخیص پیشرفت بیماری نمونه برداری از بافت و مایعات بدن بیماران می باشد، روشهای نمونهبرداری از مایعهای فیزیولوژیک به دلیل غیرتهاجمی بودن گزینه مناسبی برای بیماران و پزشکان به حساب میآیند ولی با توج به اینکه در نمونه های خونی اطلاعات و اجزای زیادی هست، پیدا کردن بسته پیام خاص مربوط به یک بیماری کار دشوار و زمان بری است، بنابرای اگر ما این اگزوزوم ها را پیدا کنیم و استخراج کنیم امکان بررسی دقیق تر و آسان تر بیماری فراهم می شود. زیرا این بسته های سلولی به طور هدفمند توسط انواعی سلول ساخته می شود که بسته به نوع پیغام به سلول هدف خاصی نیز فرستاده می شوند. بنابراین هرچه ابزار دقیق تر کارکند با توجه به اینکه آنتی بادی شناساگر مارکر بیماری را هم داریم دقیق تر و سریع تر می توان پیشگویی بیماری را از میان این اگزوزم های استخراج شده انجام داد. در مجموع با توجه به اینکه هنوز هیچ راهکار تشخیصی برای بیماری آلزایمر نداریم استفاده از این ابزار بهترین روش است. زیرا به راحتی می توان با گرفتن این وزیکوله از خون افراد میزان پیشرفت بیماری و حتی زمان ابتلابه بیماری را پیش گویی کرد. و در صورت ابتلا فرد را به سمت درمان سوق دهیم زیرا آلزایمر بیماری است که به تدریج اتفاق می افتد و زمانی هم فرد مطلع میشود که علایم بیماری رابروز می دهد و دیگر درمان برای این فرد تاثیری ندارد.
نتایج اولیه طرح
شکری در خصوص نتایج اولیه طرح اینطور توضیح دادند که: در این کار ابتدا از بیماران نمونه خونی و نمونه مغزی نخائی تهیه شد، برای این کار از سه گروه افراد سالم، افراد حدواسط ابتلا و افراد بیمار، نمونه برداری صورت گرفت که دراین مرحله هدف اصلی تیم ارزیابی عملکرد و حساسیت اولیه ایزار بود. خوشبختانه دستگاه در گام اول به خوبی این مارکر را درنمونه های تهیه شده نشان داد، این نتایج امیدوارکننده مارا به سمت گام دوم کار یعنی افزایش دادن حساسیت عملکردی ابزار با بررسی در نمونه های اگزوزوم سوق داد که در حال حاضر مشغول این کار هستیم.
زمان تجاری سازی ابزار
شکری در ادامه در خصوص زمان تجاری سازی این حسگر گفت: هدف اصلی ما در حال حاضر بالابردن حساسیت تشخیصی دستگاه است، بنابراین لازم است حساسیت دستگاه هم روی نمونه های اگزوزوم استخراج شده بررسی شود و هم روی تعداد بیشتری این ارزیابی ها بررسی و تکرار شود. بنابراین پیش بینی ما برای تجاری کردن این دستگاه ، طی پنج سال آینده است، بلکه بتوانیم در سطح وسیع این ابزار را تولید کنیم. لازم به ذکر است این ابزار تنها برای بیماری آلزایمر قابلیت تشخیصی دارد.
سخن آخر
شکری درآخر یاداور شد که پیام اصلی و زیبای این طرح در به نتیجه رسیدن طی دوسال، برمی گردد به ارتباط و همکاری میان علوم مختلف برای به هدف رسیدن و به ثمر نشستن یک کار است .بنابراین برای اینکه سریعتر طرح های تحقیقاتی به کارهای درمانی و خدماتی برسد لازم است علوم مختلف کنار هم قرار بگیرند.
پایان مطلب/