تستطيع البروتينات النانوية المصنوعة من أجسام مضادة لحيوانات مثل الإبل واللاما اختراق الفراغات الخلوية بشكل لا تستطيعه أي أجسام مضادة أخرى.
وتشير الأدلة المتزايدة إلى إمكانية استخدام هذه الجزيئات الدقيقة لحماية الدماغ من حالات يصعب علاجها، مثل آلزهايمر والفصام.
في ورقة بحثية جديدة، يوضح فريق من العلماء من المركز الوطني للبحث العلمي (CNRS) في فرنسا إلى أين أوصلتنا الأبحاث حتى الآن، وما الذي ينتظرنا.
وبحسب موقع ساينس ألرت، يعتقد خبراء المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي أن حجمها الصغير قد يجعلها مثالية للوصول إلى الدماغ وعلاجه مع آثار جانبية أقل، بالرغم من أن العلاجات الأربعة النانوية المتاحة حتى الآن تمت الموافقة عليها فقط لعلاج أجزاء أخرى من الجسم.
ما هي الأجسام المضادة؟
الأجسام المضادة هي بروتينات يستخدمها نظامنا المناعي لوضع علامة على المواد غير المرغوب فيها في الجسم، مثل: الفيروسات والسموم وما شابه ذلك، على شكل قمامة يجب إزالتها بواسطة طاقم التنظيف البيولوجي لدينا.
تعتبر الأجسام النانوية عبارة عن نسخ مخففة من هذه البروتينات، وبنيتها الأنيقة والمتخفية تعني أنها قادرة على التسلل بين دفاعات الفيروس لنزع سلاح أجزائه الأكثر خطورة.
تنتج فصيلة الإبل، بما في ذلك اللاما والجمال والألبكة، أجسامًا مضادة أصغر حجمًا من تلك التي ينتجها البشر.
وقد حسَّن العلماء هذه الأجسام في المختبر لتصبح أصغر بعشر مرات تقريبًا من الأجسام المضادة الشائعة للجلوبولين المناعي على شكل حرف Y.
تتميز الأجسام النانوية بخصائص فريدة لاستهداف الجهاز العصبي المركزي.
وبالرغم من أن أسماك القرش معروفة أيضًا بإنتاجها للأجسام النانوية، فإن أقاربنا من الثدييات هي التي تمتلك الآلية البيولوجية الأفضل لتكملة أنظمتنا المناعية الضعيفة نسبيًا.
أظهرت الأجسام النانوية المصنوعة من الجماليات بالفعل نتائج واعدة في حماية البشر من الإنفلونزا A وB، والفيروس النوروفيروسي المسبب للالتهاب المعدي، وكوفيد-19، وحتى فيروس نقص المناعة البشرية.
حتى وقت قريب، بدا أنه لا يمكن استخدام الأجسام النانوية لعلاج اضطرابات الدماغ، لأن الكلى البشرية تتخلص منها من مجرى الدم قبل أن تصل إلى هدفها، كما بدا أنها قد لا تعبر بسهولة حاجز الدم الدماغي، وهو حاجز حاسم لأي أدوية تستهدف الدماغ.
لكن الدراسات الأحدث تغلبت على هذه التحديات، حيث أظهرت التجارب المعملية على النماذج الحيوانية أن الأجسام النانوية المعدلة وراثيا يمكنها عبور حاجز الدم في الدماغ لاستهداف وإزالة العلامات الرئيسية لمرض آلزهايمر التي يُعتقد أنها تسبب الأعراض، تاو وبيتا أميلويد.
وقال فيليب روندارد، عالم الأعصاب الدوائي في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي: «تُفسح أجسام الجمل النانوية المجال لعصر جديد من العلاجات البيولوجية لاضطرابات الدماغ، وتُحدث ثورة في تفكيرنا حول العلاجات».
وأضاف: «نعتقد أنها قادرة على تشكيل فئة جديدة من الأدوية تجمع بين الأجسام المضادة التقليدية والجزيئات الصغيرة».
لكن قبل أن تقترب هذه الأدوية من الدماغ البشري الحي، سيحتاج العلماء إلى تقييم استقرارها، وطيها المناسب، وضمان غياب التجمع، كما يقول روندارد.
وقال بيير أندريه لافون، عالم الجينوم الوظيفي: «هذه بروتينات صغيرة قابلة للذوبان بدرجة عالية، ويمكنها دخول الدماغ بشكل سلبي، على النقيض من ذلك، فإن الأدوية ذات الجزيئات الصغيرة المصممة لعبور الحاجز الدموي الدماغي تكون كارهة للماء بطبيعتها، مما يحد من توافرها الحيوي، ويزيد من خطر ارتباطها بمناطق بعيدة عن الهدف، ويرتبط بآثار جانبية».
نحتاج أيضًا إلى معرفة المزيد عن كيفية عبورها للحاجز الدموي الدماغي بدقة، ومدة بقائها فيه، لضمان الجرعة المناسبة.
وسيحتاج العلماء أيضًا إلى تطوير تركيبات مستقرة ومناسبة للاستخدام السريري، قادرة على تحمل التخزين والنقل طويل الأمد، من المختبر إلى المريض.
وأضاف لافون: «لقد بدأ مختبرنا بالفعل في دراسة هذه المعايير المختلفة لبعض الأجسام النانوية القادرة على اختراق الدماغ وأظهر مؤخرًا أن ظروف العلاج متوافقة مع العلاج المزمن»
