پایان پره‌اکلامپسی؟ کشف انقلابی مهندسان پن که جان مادران و نوزادان را نجات می‌دهد!

تحولات چشمگیر مهندسان پن در درمان پره‌اکلامپسی

مهندسان دانشگاه پن به یک پیشرفت حياتی دست یافته‌اند که تا حد زیادی به رفع نابرابری‌های بهداشتی در میان زنان باردار مبتلا به پره‌اکلامپسی کمک می‌کند. پره‌اکلامپسی عارضه‌ای است که به دلیل خون‌رسانی ناکافی به جفت رخ داده و منجر به فشار خون بالا در مادر و اختلال در خون‌رسانی به جنین می‌شود. این بیماری یکی از علت‌های اصلی سقط جنین و زایمان زودرس در سرتاسر دنیا محسوب می‌شود و در ۳ تا ۵ درصد از بارداری‌ها دیده می‌شود. زنان بارداری که در اوایل دوران بارداری به پره‌اکلامپسی مبتلا می‌شوند، با خطرات بیشتری برای خود و نوزادانشان مواجه هستند، از جمله مشکلات جدی سلامتی و حتی مرگ. در حال حاضر که هیچ درمان قطعی برای این بیماری وجود ندارد، گزینه‌های موجود برای این بیماران به درمان علائم محدود می‌شود، مثل مصرف داروهای کنترل فشار خون، استراحت مطلق یا زایمان زودرس بدون توجه به شانس زنده ماندن نوزاد. تصمیم‌گیری در مورد نحوه درمان پره‌اکلامپسی می‌تواند برای زنانی که با چالش‌های جدی در تصمیم‌گیری‌های سلامت شخصی و پیامدهای طولانی‌مدت مواجه هستند، یک معضل اخلاقی به شمار رود.

برای کلسه سوینگل، دانشجوی دکترا در آزمایشگاه مایکل میچل، استاد همکار مهندسی زیستی، این راه‌حل‌ها کافی نیستند. سوینگل شکاف موجود در مراقبت‌های بهداشتی زنان را یک خطر برای جامعه می‌داند و شرایط پیچیده و لاعلاجی که زنان باردار با آن دست و پنجه نرم می‌کنند را به عنوان چالش‌های تحقیقاتی پزشکی می‌شناسد که مدت‌هاست نیازمند راه‌حل‌های عملی و مهندسی‌شده هستند.

در تحقیقات قبلی، سوینگل مطالعه‌ای موفق را به مرحله اجرا درآورد که بر روی مجموعه‌ای از نانوذرات لیپیدی (LNPs) تمرکز داشت. این مولکول‌های حامل، به ورود mRNA واکسن‌های کووید به سلول‌ها کمک کرده بودند و توانایی آن‌ها در رسیدن به جفت در موش‌های باردار مورد بررسی قرار گرفت. در جدیدترین مطالعه‌اش که در مجله نیچر منتشر شده است، سوینگل 98 نوع مختلف LNP را مورد آزمایش قرار داد و توانایی آن‌ها در رسیدن به جفت و کاهش فشار خون بالا و افزایش گشاد شدن عروق در موش‌های باردار مبتلا به پره‌اکلامپسی را ارزیابی کرد. نتیجه کار او نشان می‌دهد که بهترین LNP برای این منظور، نوعی است که بیش از 100 برابر بیشتر از فرمول مورد تایید FDA، mRNA را به جفت در موش‌های باردار منتقل می‌کند. این دارو اثرگذار بود.

سوینگل می‌گوید: “LNP ما توانست یک درمان مبتنی بر mRNA را ارائه دهد که فشار خون مادر را در طول بارداری کاهش داد و سلامت جنین و جریان خون در جفت را بهبود بخشید. علاوه بر این، در زمان تولد، افزایش وزن نوزادان را مشاهده کردیم که نشان‌دهنده سلامت مادر و نوزادان سالم است. از این دستاورد و مرحله کنونی آن بسیار هیجان‌زده هستم چرا که می‌تواند درمان واقعی و موثری برای پره‌اکلامپسی در بیماران انسانی در آینده نزدیک فراهم کند.”

در حالی که توسعه بیشتر این درمان برای پره‌اکلامپسی و عرضه آن به بازار برای استفاده در انسان در دستور کار تحقیقاتی تیم قرار دارد، سوینگل مجبور بود تا از صفر شروع کند تا این هدف محقق شود. او ابتدا باید زیرساخت‌های لازم برای انجام آزمایش‌ها با استفاده از موش‌های باردار را تدارک می‌دید و مشخص می‌کرد که چگونه می‌توان پره‌اکلامپسی را در این مدل حیوانی ایجاد کرد، چرا که این فرآیندها به خوبی مطالعه نشده بودند. اما با ایجاد این زیرساخت‌ها، کار سوینگل نه‌تنها مسیری برای درمان پره‌اکلامپسی گشود، بلکه درهای جدیدی را برای تحقیقات در مورد درمان‌های LNP-mRNA باز کرد که به دیگر چالش‌های سلامت باروری نیز می‌پردازند.

تحقیقات جدید در مورد mRNA LNPs و پره‌اکلامپسی در موش‌های باردار

به گفته سوینگل، “به نظر می‌رسد مطالعات نسبتاً کمی در ارتباط با mRNA LNPs در موش‌های باردار انجام شده و تقریباً هیچ مطالعه‌ای در مورد موش‌های مبتلا به پره‌اکلامپسی وجود ندارد. در تحقیقات مربوط به دوران بارداری، همه چیز فرق می‌کند. در موش‌ها، به جای پیگیری هفته‌های بارداری، روزهای بارداری را دنبال می‌کنیم تا دقیقاً بدانیم بارداری در چه مرحله‌ای قرار دارد. من باید آناتومی جفت موش را یاد می‌گرفتم و سپس بهترین روش‌ها برای ایجاد یک مدل موشی از پره‌اکلامپسی که بهترین شبیه‌سازی بیماری در انسان‌ها باشد را تعیین می‌کردم.”

در این مطالعه، پره‌اکلامپسی در موش‌های باردار ایجاد شد. سپس، پس از اینکه تیم 98 LNP موجود در مجموعه خود را غربالگری و تحلیل کرد تا مشخص کند کدام یک بهترین عملکرد را در انتقال mRNA به جفت دارد، یک LNP خاص انتخاب و حداقل دوز مؤثر آن در روز یازدهم بارداری 20 روزه به موش‌های مبتلا به پره‌اکلامپسی تزریق شد. این تزریق یک‌باره، موش‌های پره‌اکلامپسی را تا پایان بارداری درمان کرد، اما حالا تیم باید بررسی کند که برای درمان این عارضه در حیوانات بزرگ‌تر و انسان‌ها به چند دوز درمانی نیاز است.

سوینگل می‌گوید: “در این مرحله از تحقیقات ما، ابتدا این LNP را به حیواناتی با جثه بزرگ‌تر مانند موش‌های صحرایی و خوکچه‌های هندی می‌بریم تا ببینیم تا چه اندازه در مدل‌های استاندارد طلایی پره‌اکلامپسی موثر است، قبل از این‌که بتوانیم این کار را به سمت آزمایش‌های انسانی سوق دهیم. آزمایش LNP ما بر روی خوکچه‌های هندی به‌ویژه جالب خواهد بود، زیرا جفت آن‌ها شباهت زیادی با جفت انسان دارد و دوره بارداری آن‌ها تا 72 روز طول می‌کشد. ما سوالاتی مانند «این حیوانات به چند دوز نیاز دارند؟»، «آیا دوز حداقل مؤثر تغییر خواهد کرد؟» و «LNP فعلی ما در هر یک چقدر اثرگذار است؟» را مورد بررسی قرار خواهیم داد.”

در حالی که سوینگل به مراحل بعدی تحقیقات خود می‌اندیشد، او همچنین در پروژه‌های تحقیقاتی تکمیلی در آزمایشگاه میچل مشارکت خواهد داشت که بر بهینه‌سازی هر چه بیشتر LNP برای انتقال موثرتر mRNA و همچنین درک مکانیسم‌های نفوذ آن به جفت متمرکز است؛ سوالی که هنوز به طور کامل پاسخ داده نشده است. او می‌گوید: “ما در حال حاضر در حال رایزنی جهت راه‌اندازی یک شرکت فرعی هستیم و می‌خواهیم روی انتقال این درمان مبتنی بر LNP-mRNA به مراحل آزمایش‌های بالینی و عرضه آن به بازار کار کنیم. اما همواره تحقیقات بیشتری برای بهبود این دارو و درک عمیق‌تر چگونگی عملکرد آن وجود خواهد داشت.”

سوینگل که در حال حاضر در حال اتمام تحقیقات دکتری خود است، نه‌تنها این مجموعه جدید از مطالعات را در زمینه درمان پره‌اکلامپسی در دانشگاه پن پیش برده، بلکه موجب الهام‌بخشی به سایر محققان جوان در زمینه سلامت زنان نیز شده است. میچل می‌گوید: “در چند سال گذشته، کلسه با اشتیاق به رشد و رهبری تیمی از مهندسان در آزمایشگاه من که به سلامت زنان علاقه‌مند هستند، یاری کرده است. او به‌خوبی اهمیت یک اجتماع علمی قوی و حامی برای اجرای تحقیقات پیشرفته را درک می‌کند و من مطمئن هستم که او به پیشرفت خود ادامه خواهد داد و به برجسته‌سازی سلامت زنان کمک خواهد کرد.”

این کار با حمایت موسسات ملی بهداشت (DP2 TR002776، NICHD R01 HD115877)، بنیاد ملی علوم (CBET-2145491، 1845298) و جایزه شغلی بوروس ولکام در تعامل علمی تامین مالی شده است.

“`