یادداشت
دارورسانی مبتنی بر سلولهای بنیادی مزانشیمی (MSC) از طریق سد خونی مغزی
مطالعات اخیر حکایت از نقش سلولهای بنیادی مزانشیمی به عنوان دارو برای بیماریهای مختلف دارد.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در حال حاضر، درمانهای مبتنی بر سلولهای بنیادی با استفاده از سلولهای بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) یا سلولهای بنیادی مزانشیمی (MSCs) برای درمان بیماریهای مختلف، استفاده میشوند. جالب اینجاست که MSCها نه تنها در پزشکی بازساختی، بلکه به عنوان حاملی برای دارورسانی نیز به کار میروند و با عبور از سد خونی مغزی (BBB) به سمت نقاط آسیب دیده یا آسیب دیده از جمله مغز میروند. در تحقیق و توسعه دارویی، نفوذناپذیری غشا یک مشکل جدی است. توسعه داروهای سیستم عصبی مرکزی برای درمان بیماریهای تخریبکننده عصبی، مانند بیماری آلزایمر و بیماری پارکینسون، به دلیل نفوذ ناپذیری در سلولهای اندوتلیال مویرگی در BBB، علاوه بر پاتوژنز و آسیبشناسی پیچیده، دشوار است. بنابراین، تحویل دارو با واسطه MSC به صورت داخل وریدی یا داخل شریانی به روشی غیرتهاجمی راه حلی برای این مشکل ترانس اندوتلیال در BBB است. مواد تحویل داده شده توسط سلولهای بنیادی مزانشیمی از قبل به مواد مصنوعی شامل ترکیبات با وزن مولکولی کم از جمله دوکسوروبیسین و محصولات بیان پروتئین مورد انتظار اصلاح ژنتیکی مانند اینترلوکینها تقسیم میشوند.
سلولهای بنیادی مزانشیمی انسانی برای پزشکی بازساختی
آزمایشهای بالینی متعددی که شامل سلولهای بنیادی مزانشیمی انسانی برای پزشکی بازساختی است در حال حاضر در حال انجام است. برخی از این آزمایشها قبلاً به بازار دارویی رسیدهاند. سلولهای بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان اتولوگ، تأیید مشروط در سال 2018 را برای بهبود علائم عصبی و اختلالات عملکردی مرتبط با آسیب نخاعی دریافت کرد. با این وجود، تأیید، که مشروط به مطالعهای شامل 13 بیمار در گروه دارویی فعال بود، بحث و جدل ایجاد کرده است.
پتانسیل تحویل دارو با واسطه MSC
مشخص شده است که اکثر سلولهای بنیادی مزانشیمی موش صحرایی که به صورت داخل وریدی تجویز میشوند در ریهها از طریق اثر عبور اول ریوی به دام میافتند. این به اندازه سلول و بیان مولکولهای چسبنده که گیرندههای روی سطح سلولهای اندوتلیال مویرگی ریوی را هدف قرار میدهند، همانطور که در آزمایشهای in vivo با استفاده از موشها مشاهده شد، نسبت داده میشود. این پدیده ممکن است یک مشکل نسبتاً جدی برای تحویل MSC، به ویژه در مغز ایجاد کند. علاوه بر این، هنگامی که سلولهای بنیادی مزانشیمی موش (با قطر متوسط 23 میکرومتر) در شریان ایلیاک مشترک همان طرف در موشها بولوس میشوند، در سمت مجرای رگ پخش میشوند و متعاقباً در طی 72 ساعت در یک طاقچه اطراف عروقی قرار میگیرند.
تحویل به مغز در سراسر سد خونی مغزی
گلیوما
سرطانهای مغز با رشد سرطانی در مغز مشخص میشوند و به طور کلی به انواع مختلفی از جمله گلیوما، تومورهای متاستاتیک مغزی، مدولوبلاستوما، لنفوم بدخیم، تومورهای سلول زایا، مننژیوم، آدنوم هیپوفیزیال و نوریلموم طبقه بندی میشوند. گلیوما شایع ترین نوع نئوپلاسم CNS است و به جای متاستاز، از سلولهای گلیال منشا میگیرد. به طور خاص، گلیوبلاستوما گلیوماهای بسیار بدخیم هستند. داروهای ضد سرطان مغز به دلیل BBB با چالشهایی در ورود به مغز مواجه هستند که منجر به نیازهای پزشکی برآورده نشده به دلیل عدم وجود عوامل دارویی موثر میشود. بنابراین، یک سیستم دارورسانی نوآورانه باید به سرعت ایجاد شود.
بیماری پارکینسون (PD)
PD یک بیماری نورودژنراتیو نماینده است که در اثر از بین رفتن نورونهای دوپامینرژیک در مسیر نیگروسریاتال به دلیل تجمع خارج سلولی α-سینوکلئین ایجاد میشود و اجسام لوی را تشکیل میدهد. با علائمی مانند اختلال عملکرد حرکتی، از جمله برادیکینزی، لرزش و سفتی تظاهر میکند. بنابراین، انتظار برای عوامل درمانی نوآورانه وجود دارد. به طور کلی، داروهای مبتنی بر اسید نوکلئیک، مانند الیگونوکلئوتیدهای آنتی سنس، RNA مداخله گر کوچک (siRNA) و microRNA (miRNA)، به دلیل وجود نوکلئازها از نظر آنزیمی در سرم ناپایدار هستند. miRNA های درون زا آزاد شده از سلولها در داخل اگزوزوم محافظت میشوند.
بیماری آلزایمر (AD)
AD همچنین یک بیماری نورودژنراتیو نماینده است که در اثر از دست دادن نورونها به دلیل تجمع آمیلوئید β (Aβ)، تشکیل الیگومرهای خارج سلولی، پروتوفیبریلها و فیبریلهای آمیلوئید، و تجمع تاو، ایجاد گرههای نوروفیبریلاری درون سلولی (NFTs) ایجاد میشود. این بیماری با علائمی مانند از دست دادن حافظه، اختلال شناختی خفیف و زوال عقل خود را نشان میدهد. آنتی بادی مونوکلونال پروتوفیبریل ضد Aβ lecanemab در سال 2023 توسط FDA تأیید شد. علاوه بر این، مونوکلونال ضد Aβ آنتی بادی دونانماب یک کارآزمایی بالینی فاز 3 را با نتایج مثبت برای اوایل AD در سال 2023 تکمیل کرد (NCT04437511). این استراتژی هدف قرار دادن Aβ بر اساس فرضیه آمیلوئید است.
سکته
سکته مغزی به شدت به انفارکتوس مغزی، خونریزی مغزی و خونریزی زیر عنکبوتیه تقسیم میشود. انفارکتوس مغزی بیشتر در میان آنها رخ میدهد و باعث نکروز سلولهای مغزی به دلیل کمبود اکسیژن و مواد مغذی ناشی از انسداد عروق خونی در مغز میشود. خونریزی مغزی شامل پارگی رگهای خونی در مغز است که اغلب یک هماتوم داخل جمجمهای را تشکیل میدهد که ممکن است به بافت مغز آسیب برساند. خونریزی زیر عنکبوتیه در فضای زیر عنکبوتیه به دلیل پارگی رگهای خونی در سطح مغز رخ میدهد، که اغلب باعث آسیب به بافت مغز به دلیل فشار داخل جمجمه بسیار بالا میشود. بنابراین، پیش آگهی و پیشگیری از عود برای افراد مبتلا برای داشتن یک زندگی راحت بسیار مهم است. درمان با سلولهای بنیادی پس از سکته مغزی به دلیل پتانسیل آن در بهبود نوروپلاستیسیته مورد توجه قابل توجهی قرار گرفته است.
آسیب تروماتیک مغز
آسیب مغزی تروماتیک، که اغلب توسط یک نیروی خارجی مانند یک ضربه شدید ایجاد میشود، میتواند منجر به اختلال عملکرد شناختی به دلیل آسیب شدید مغز شود. در واقع، در موشهای آسیبدیده مغزی، سلولهای بنیادی مزانشیمی دستکاری شده ژنتیکی که بیش از حد IL-10 را بیان میکنند، تعداد سلولهای مرده در قشر و هیپوکامپ را سه هفته پس از پیوند، در مقایسه با سلولهای بنیادی مزانشیمی به تنهایی کاهش دادند. پیشنهاد شد که IL-10 از طریق خواص ضد التهابی خود، اثرات محافظت کننده عصبی را نشان میدهد و بیان سایتوکاینهای مختلف پیش التهابی را سرکوب میکند.
اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS)
ALS یک بیماری عصبی پیشرونده است که به دلیل اختلال در سیستم عصبی حرکتی باعث ضعف عضلانی میشود. بسیاری از آزمایشات بالینی با استفاده از سلولهای بنیادی مزانشیمی برای بهبود ALS انجام میشود. اینها احتمالاً به عنوان یک حامل برای هدف رساندن یا بیان ترکیبات خاص در مغز انجام نمیشوند، اگرچه یک نوع اثرات از جمله التهاب عصبی یا انتقال میتوکندری علاوه بر عملکرد بازسازی کننده انتظار میرود. با این وجود، چنین محمولههای تصادفی ممکن است بهبود یابد. توفرسن، یک داروی الیگونوکلئوتیدی که mRNA را هدف قرار میدهد که از جهش SOD1 مشتق شده است، از نظر بالینی توسط FDA در آوریل 2023 برای درمان ALS مرتبط با جهش در ژن SOD1 تایید شد. بنابراین، تحویل توفرسن با واسطه MSC به مغز میتواند یک استراتژی امیدوارکننده به دلیل بی ثباتی آنزیمی داروهای الیگونوکلئوتیدی و نفوذ ناپذیری در سراسر BBB باشد.
اسکلروز چندگانه
مولتیپل اسکلروزیس یک بیماری التهابی با واسطه ایمنی است که به دلیل حملات اشتباه سیستم ایمنی بدن، مغز و نخاع را تحت تاثیر قرار میدهد. علل مولتیپل اسکلروزیس نیز هنوز ناشناخته است، که پیشنهاد میشود ترکیبی از عوامل ژنتیکی، ایمونولوژیک و محیطی باشد. بسیاری از آزمایشهای بالینی با استفاده از سلولهای بنیادی مزانشیمی برای بهبود مولتیپل اسکلروزیس انجام میشود.
سلولهای بنیادی در زمینه پزشکی بازساختی مورد توجه قرار گرفتهاند و سلولهای بنیادی مزانشیمی به دلیل دسترسی آسان از بافتهای مختلف قابل توجه هستند. علاوه بر این، سلولهای بنیادی مزانشیمی میتوانند بهعنوان حاملهای دارویی عمل کنند که میتوانند به طور دقیق و مستقل به مکانهای هدف، از جمله مغز، با عبور از BBB از طریق بالشهایی که بهطور موقت بین سلولهای اندوتلیال مویرگی شکل میگیرند، قرار گیرند. محمولههای تحویل داده شده توسط سلولهای بنیادی مزانشیمی به موادی مانند دوکسوروبیسین و محصولات بیان پروتئین مورد انتظار اصلاح ژنتیکی مانند اینترلوکینها از جمله IL-10 تقسیم میشوند. همانطور که در بالا ذکر شد، موفقیت در هر دو مورد مشاهده شده است. انواع مختلفی از مواد بدون عوارض جانبی جدی خارج از هدف به سایتهای هدف تحویل داده میشوند. قرار دادن نانوذرات روی سطح MSCها واقع بینانه تر است.
پایان مطلب/