به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، انگل‌ها موجوداتی هستند که سالیانه تلفات زیادی بر سلامت انسان و دام وارد می‌کنند. اما محققان ممکن است راهی برای تبدیل کردن انگل‌ها به دشمنان بیماران مبتلا به اختلالات مغزی و یک انگل رایج مغزی یافته باشند. مطالعه جدیدی که در Nature Microbiology منتشر شده است، استفاده از یک انگل تک سلولی به نام توکسوپلاسما گوندی را برای تزریق پروتئین‌های درمانی به سلول‌های مغز پیشگام کرده است. مغز در مورد آنچه اجازه می‌دهد وارد شود بسیار حساس است، از جمله بسیاری از داروها، که گزینه‌های درمانی را برای بیماری‌های عصبی محدود می‌کند. دکتر ویلیام جی سالیوان، استاد فارماکولوژی و سم شناسی میکروبیولوژی در دانشگاه پنسیلوانیا در این باره می‌گوید: " به عنوان استاد میکروبیولوژی، کار خود را وقف یافتن راه‌هایی برای از بین بردن انگل‌های خطرناکی مانند توکسوپلاسما کرده ام. من مجذوب این چشم انداز هستم که ممکن است بتوانیم از سلاح آن‌ها برای درمان سایر بیماری‌ها استفاده کنیم."

میکروب‌ها به عنوان دارو

از زمانی که دانشمندان دریافتند که ارگانیسم‌های میکروسکوپی می‌توانند باعث بیماری شوند، آنچه که نظریه میکروب بیماری قرن 19 نامیده می‌شود، بشریت در تلاش است تا عوامل عفونی را از بدن ما دور نگه دارد. بیزاری قابل درک بسیاری از افراد از میکروب‌ها ممکن است ایده تطبیق این دشمنان میکروبی برای اهداف درمانی را غیر منطقی به نظر برساند اما پیشگیری و درمان بیماری با استفاده از همان میکروب‌هایی که ما را تهدید می‌کنند، سابقه‌ای دارد که مدت‌ها پیش از نظریه میکروب است. در اوایل دهه 1500، مردم خاورمیانه و آسیا متوجه شدند که آن‌هایی که به اندازه کافی خوش شانس بودند که از آبله جان سالم به در بردند، دیگر هرگز آلوده نشدند. این مشاهدات منجر به قرار دادن هدفمند یک فرد غیر آلوده در معرض مواد زخم‌های چرکی یک فرد آلوده، که بدون اطلاع آن‌ها حاوی ویروس ضعیف‌شده آبله است،  برای محافظت از آن‌ها در برابر بیماری شدید انجام شد. این مفهوم تلقیح تعداد زیادی واکسن را به وجود آورده است که جان افراد بی‌شماری را نجات داده است. ویروس‌ها، باکتری‌ها و انگل‌ها نیز ترفندهای بسیاری را برای نفوذ به اندام‌هایی مانند مغز ایجاد کرده‌اند و می‌توانند برای رساندن دارو به بدن دوباره ابزار شوند. چنین کاربردهایی می‌تواند شامل ویروس‌ها برای ژن درمانی و باکتری‌های روده برای درمان عفونت روده مانند استفاده از C. diff (کلستریدیوم دیفیسیل) باشد.

چرا نمی‌توانیم فقط برای بیماری‌های مغزی قرص بخوریم؟

قرص‌ها یک راه راحت و موثر برای ورود دارو به بدن هستند. داروهای شیمیایی مانند آسپرین یا پنی سیلین کوچک هستند و به راحتی از روده وارد جریان خون می‌شوند. از سوی دیگر، داروهای بیولوژیک مانند انسولین یا سماگلوتید، مولکول‌های بزرگ و پیچیده ای هستند که قبل از جذب در معده آسیب پذیر هستند. آن‌ها همچنین برای عبور از دیواره روده به جریان خون بسیار بزرگ هستند. همه داروها، به ویژه داروهای بیولوژیک، به دلیل سد خونی مغزی، در نفوذ به مغز مشکل زیادی دارند. سد خونی-مغزی لایه‌ای از سلول‌های پوشاننده رگ‌های خونی مغز است که مانند دروازه‌بانی عمل می‌کند و مانع از دسترسی میکروب‌ها و سایر مواد ناخواسته به نورون‌ها می‌شود.

توکسوپلاسما خدمات تحویل به سلول‌های مغز را ارائه می‌دهد

انگل‌های توکسوپلاسما همه حیوانات از جمله انسان را آلوده می‌کنند. عفونت می‌تواند به روش‌های مختلفی رخ دهد، از جمله بلع اسپورهای آزاد شده در مدفوع گربه‌های آلوده یا مصرف گوشت یا آب آلوده. توکسوپلاسموز در افراد سالم فقط علائم خفیفی ایجاد می‌کند اما در افراد دارای نقص ایمنی و حامله می‌تواند جدی باشد. برخلاف بیشتر پاتوژن‌ها، توکسوپلاسما می‌تواند از سد خونی مغزی عبور کرده و به سلول‌های مغز حمله کند. هنگامی‌که انگل وارد نورون‌ها می‌شود، مجموعه ای از پروتئین‌ها را آزاد می‌کند که بیان ژن را در میزبان خود تغییر می‌دهد، که ممکن است عاملی در تغییرات رفتاری باشد که در حیوانات و افراد آلوده ایجاد می‌کند. در یک مطالعه جدید، یک تیم جهانی از محققان سیستمی را ربودند که توکسوپلاسما از آن برای ترشح پروتئین در سلول میزبان استفاده می‌کند. این تیم توکسوپلاسما را مهندسی ژنتیکی کردند تا یک پروتئین هیبریدی بسازند و یکی از پروتئین‌های ترشح شده آن را با پروتئینی به نام MeCP2 ترکیب کنند که فعالیت ژن را در مغز تنظیم می‌کند و در واقع باعث می‌شود MeCP2 به سمت نورون‌ها حرکت کند. محققان دریافتند که انگل‌ها هیبرید پروتئین MeCP2 را در سلول‌های عصبی رشد داده شده در پتری دیش و همچنین در مغز موش‌های آلوده ترشح می‌کنند. کمبود ژنتیکی در MECP2 باعث ایجاد یک اختلال نادر رشد مغز به نام سندرم رت می‌شود. (سندرم رت (Rett Syndrome) یک اختلال عصبی ژنتیکی نادر است که عمدتاً در دختران مشاهده می‌شود و ناشی از جهش در ژن MECP2 بر روی کروموزوم X است. این سندرم معمولاً در اوایل دوران کودکی، پس از یک دوره رشد طبیعی ظاهر می‌شود و به تدریج باعث از دست رفتن مهارت‌‌های مختلف می‌گردد.) آزمایشات ژن درمانی با استفاده از ویروس‌ها برای تحویل پروتئین MeCP2 برای درمان سندرم رت در حال انجام است. اگر توکسوپلاسما بتواند نوعی از پروتئین MeCP2 را به سلول‌های مغز برساند، ممکن است گزینه دیگری برای درمان این بیماری در حال حاضر غیر قابل درمان باشد. همچنین ممکن است گزینه درمانی دیگری برای سایر مشکلات عصبی ناشی از پروتئین‌های اشتباه مانند آلزایمر و بیماری پارکینسون ارائه دهد.

راه طولانی پیش رو

راه از آزمایشگاه تا بالین طولانی و پر از موانع است، بنابراین انتظار نداشته باشید به این زودی توکسوپلاسمای مهندسی شده را در کلینیک ببینید. عارضه آشکار در استفاده از توکسوپلاسما برای اهداف پزشکی این است که می‌تواند یک عفونت جدی و مادام العمر ایجاد کند که در حال حاضر غیر قابل درمان است. آلوده شدن فردی به توکسوپلاسما می‌تواند به سیستم‌های اندام حیاتی از جمله مغز، چشم و قلب آسیب برساند. با این حال، تا یک سوم از مردم در سراسر جهان در حال حاضر توکسوپلاسما را در مغز خود (ظاهراً بدون نشانه)، حمل می‌کنند. مطالعات نوظهور عفونت را با افزایش خطر اسکیزوفرنی، اختلال عصبانیت و بی احتیاطی مرتبط می‌دانند و اشاره می‌کنند که این عفونت آرام ممکن است برخی افراد را مستعد مشکلات عصبی جدی کند. شیوع گسترده عفونت‌های توکسوپلاسما نیز ممکن است عارضه دیگری باشد، زیرا بسیاری از افراد را از استفاده از آن برای درمان محروم می‌کند. از آنجایی که میلیاردها نفری که قبلاً حامل این انگل هستند، در برابر عفونت‌های آینده مصونیت پیدا کرده اند، اشکال درمانی توکسوپلاسما پس از تزریق به سرعت توسط سیستم ایمنی آن‌ها از بین می رود. در برخی موارد، مزایای استفاده از توکسوپلاسما به عنوان یک سیستم دارورسانی ممکن است از خطرات آن بیشتر باشد. مهندسی اشکال خوش خیم این انگل می‌تواند پروتئین‌های مورد نیاز بیماران را بدون آسیب رساندن به اندامی مانند مغز که ما را تعریف می‌کند، تولید کند.

پایان مطلب./