مولکولی ساده، امیدی بزرگ برای درمان ضربه مغزی

به گزارش «سای‌تک‌دیلی» (SciTechDaily)، یک همکاری پژوهشی بین‌المللی به رهبری شرکت زیست‌فناوری Aivocode، با مشارکت دانشمندانی از موسسه شیمی پیشرفته کاتالونیا (IQAC) وابسته به شورای ملی پژوهش اسپانیا (CSIC)، یک مولکول کوچک را شناسایی کرده است که پس از آسیب، اثرات محافظتی قدرتمندی در مغز نشان می‌دهد. این مولکول که با نام CAQK شناخته می‌شود، یک پپتید متشکل از چهار اسید آمینه است و در مدل‌های موشیِ دارای ضربه مغزی، مزایای قابل توجهی از خود نشان داده است.

در آزمایش‌هایی که روی حیوانات (موش‌ها و خوک‌ها) انجام شد، CAQK اندکی پس از وقوع آسیب، به صورت وریدی تزریق شد. نشان داده شد که این پپتید به طور اختصاصی به نواحی آسیب دیده مغز منتقل می‌شود؛ این هدایت به واسطه پروتئینی صورت می‌گیرد که پس از ضربه در بافت آسیب دیده به طور چشمگیری افزایش می‌یابد. CAQK پس از تجمع در این نواحی، التهاب را کاهش داد، مرگ سلولی را محدود کرد و میزان کلی آسیب به بافت مغز را کم کرد. در موش‌ها، این درمان همچنین به بهبود بهتر عملکرد منجر شد و هیچ نشانه‌ای از سمی بودن (Toxicity) مشاهده نشد. این یافته‌ها که در مجله «امبو مولوکولار مدیسن» (EMBO Molecular Medicine) منتشر شده، مسیر نویدبخشی را برای درمان‌های هدفمند بافت مغزی آسیب‌دیده پیشنهاد می‌کند.

شرکت Aivocode قصد دارد برای آغاز کارآزمایی‌های بالینی فاز یک در انسان، از سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) درخواست مجوز کند. هرچند جدول زمانی مشخصی اعلام نشده است؛ اما ویژگی‌های CAQK به عنوان یک پپتید کوتاه که می‌توان آن را به طور کارآمد تولید کرد و توان نفوذ مناسبی در بافت دارد، آن را به گزینه‌ای جذاب برای توسعه دارویی بیشتر تبدیل کرده است.

ضربه مغزی

ضربه مغزی نوعی آسیب به مغز است که معمولا در اثر ضربه به سر رخ می‌دهد؛ از جمله ضربه‌های ناشی از تصادفات رانندگی، حوادث شغلی یا سقوط. برآورد می‌شود که این آسیب سالانه حدود ۲۰۰ نفر از هر ۱۰۰ هزار نفر جمعیت را تحت تاثیر قرار دهد. در حال حاضر، درمان‌ها بر پایدارسازی وضعیت بیمار از طریق کاهش فشار داخل جمجمه و حفظ جریان خون متمرکز هستند؛ اما هیچ داروی تایید شده‌ای برای متوقف کردن آسیب مغزی یا اثرات ثانویه آن، مانند التهاب یا مرگ سلولی، وجود ندارد. افزون بر این، درمان‌های در حال بررسی اغلب به تزریق مستقیم به مغز نیاز دارند؛ روشی تهاجمی که می‌تواند عوارضی به همراه داشته باشد.

چالش بزرگ نورولوژی

یافتن روشی غیرتهاجمی برای درمان مغز آسیب دیده یکی از چالش‌های اصلی علم عصب‌شناسی است. این مطالعه گامی در این مسیر به شمار می‌رود و بر پایه پژوهش‌های پیشین پژوهشگران در سال ۲۰۱۶ است که در مجله «نیچر کامیونیکیشنز» (Nature Communications) منتشر شده بود.

در آن زمان، «اَمان پی. مان» به همراه «پابلو اسکودلر»، در آزمایشگاه دکتر روئوسلاهتی (نویسنده ارشد هر دو مطالعه) در موسسه Sanford Burnham Prebys، پپتیدی را کشف کردند_زنجیره‌ای کوتاه از اسید‌های آمینه که واحد‌های سازنده پروتئین‌ها هستند_که به طور اختصاصی نواحی آسیب دیده مغز در موش‌ها را هدف قرار می‌داد. این پپتید که CAQK نام گرفت، از طریق یک روش غربالگری گسترده موسوم به «نمایش پپتید–فاژ» شناسایی شد؛ روشی که امکان گزینش مولکول‌هایی با میل اتصال اختصاصی به بافت‌های مشخص را فراهم می‌کند.

در آن مطالعه پیشین، CAQK به‌عنوان یک «حامل» برای انتقال دارو‌ها به طور مستقیم به ناحیه آسیب‌دیده استفاده شد. اما در پژوهش جدید، محققان یک گام فراتر رفتند و نشان دادند که خود پپتید CAQK دارای اثرات درمانی است.

شواهد اثرات درمانی

برای ارزیابی فعالیت درمانی این پپتید، ابتدا CAQK اندکی پس از بروز ضربه مغزی متوسط یا شدید، به صورت وریدی تجویز شد. مشاهده شد که این پپتید در مغز‌های آسیب‌دیده موش‌ها و خوک‌ها تجمع می‌یابد (خوک‌ها مغزی شبیه‌تر به انسان نسبت به موش‌ها دارند). افزون بر این، مشخص شد که پپتید به مولکول‌های ویژه‌ای موسوم به گلیکوپروتئین‌ها (پروتئین‌های متصل به قند) متصل می‌شود؛ مولکول‌هایی که پس از آسیب افزایش می‌یابند و بخشی از ماتریکس خارج‌سلولی_شبکه پشتیبان پیرامون سلول‌های مغزی_هستند.

درمان موش‌های دچار ضربه مغزی با این پپتید، به کاهش اندازه ضایعه در مقایسه با موش‌های شاهد منجر شد. دکتر مان، نویسنده نخست مطالعه، توضیح می‌دهد: «ما مرگ سلولی کمتر و بیان پایین‌تر نشانگر‌های التهابی را در ناحیه آسیب دیده مشاهده کردیم که نشان می‌دهد CAQK التهاب عصبی و اثرات ثانویه آن را کاهش داده است. آزمون‌های رفتاری و حافظه که پس از درمان انجام شدند نیز بهبود در نارسایی‌های عملکردی را نشان دادند، بدون آنکه سمیت آشکاری مشاهده شود».

نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که پپتید CAQK می‌تواند به ترمیم ناحیه آسیب دیده کمک کند و بر کاربرد‌های درمانی بالقوه آن پس از ضربه تاکید دارد. اسکودلر در پایان می‌گوید: «نکته هیجان‌انگیز این است که این ترکیب، علاوه بر اثبات اثربخشی بالا، بسیار ساده است؛ یک پپتید کوتاه که سنتز ایمن آن در مقیاس بزرگ آسان است. پپتید‌هایی با این ویژگی‌ها نفوذپذیری بافتی خوبی دارند و غیرایمنی‌زا هستند».