நானோ காப்ஸ்யூல் மூலம் ஆக்கிரமிப்பு இல்லாத மூளை மற்றும் கட்டி செல் இலக்கு

மூளைக் கட்டிக்கு சிகிச்சையளிக்க CRISPR-Cas9 எடிட்டிங் கருவியை எடுத்துச் செல்ல இரத்த மூளைத் தடையை (BBB-Blood Brain Barrier) ​​கடக்கும் திறன் கொண்ட ஒரு நானோ கேப்சூலை (மருந்து உள்ளடங்கிய எளிதில் கரையும் உறை) சர்வதேச ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு உருவாக்கியுள்ளது. சயின்ஸ் அட்வான்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்ட அவர்களின் ஆய்வறிக்கையில், குழு எவ்வாறு தங்கள் காப்ஸ்யூலை உருவாக்கியது மற்றும் கிளியோபிளாஸ்டோமாவுடன் எலிகளில் சோதிக்கப்பட்டபோது அது எவ்வளவு நன்றாக வேலை செய்தது என்பதை விவரிக்கிறது.

கிளியோபிளாஸ்டோமா கட்டிகளுக்கு சிகிச்சையளிப்பது மிகவும் கடினம், மூளையில் கட்டிகள் தோன்றி அவை வளரும். அவை திசுக்களை சேதப்படுத்தும். மேம்பட்ட மெலனோமா நோயாளிகளுக்கு அறுவை சிகிச்சை மூலம் அகற்றுதல், புற்றுநோய் செல்களைக் கொல்லும் நேரடி ஊசிகள் மற்றும் CRISPR வைரஸ்களை நேரடியாக இரத்த ஓட்டத்தில் செலுத்துதல் உள்ளிட்ட பல சிகிச்சைகள் உள்ளன. இந்த சிகிச்சைகள் ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த குறைபாடுகளுடன் வருகிறது, இதில் சேதமடைந்த மூளை திசு, இரத்த-மூளை தடையை கடக்கும் சிகிச்சையின் பயனற்ற தன்மை மற்றும் பக்க விளைவுகள் ஆகியவை அடங்கும். இந்த புதிய முயற்சியில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய அணுகுமுறையை முயற்சித்து, CRISPR-Cas9 எடிட்டிங் கருவியை மூளைக் கட்டிக்கு கொண்டு செல்ல நானோ கேப்ஸ்யூலைப் பயன்படுத்தி, புதிய செல்களின் வளர்ச்சிக்குக் காரணமான ஒரு மரபணுவை குறிவைத்து BBB-ஐக் கடக்கிறது.

நானோ கேப்சூலின் கூடு ஒரு டைசல்பைட், குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட பாலிமரைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்டது. பின்னர் அது ஆஞ்சியோபெப்-2 பெப்டைடுடன் குறியிடப்பட்டது. நடுநிலை மேற்பரப்பு மின்னூட்டத்தை உருவாக்க பெப்டைட் சேர்க்கப்பட்டது, அதனால் அது ரிபோநியூக்லீஸால் தாக்கப்படாது. கூடு ஒரு Cas9 கலப்பை வைத்திருக்கும் அளவுக்கு பெரியதாக இருந்தது. ஆனால் BBB வழியாக செல்ல அனுமதிக்கும் அளவுக்கு சிறியதாக இருந்தது (சுமார் 30 நானோமீட்டர் நீளம்).

ஆராய்ச்சியாளர்கள் தங்கள் நானோ துகள்கள் விநியோக முறையை எலிகளில் சோதித்தனர். ஒவ்வொன்றுக்கும் புதிய நானோ கேப்சூல் விநியோக முறைகள் அல்லது கட்டுப்பாட்டின் நரம்பு ஊசி கொடுக்கப்பட்டது. கட்டுப்பாட்டு எலிகளுக்கு வெறும் 24 நாட்களுடன் ஒப்பிடும்போது புதிய சிகிச்சை அளிக்கப்பட்ட எலிகள் சராசரியாக 68 நாட்கள் வாழ்ந்ததாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர். மற்ற மூளை திசுக்களில் விரும்பத்தகாத மரபணு மாற்றங்களின் 0.5%-க்கும் குறைவான விகிதத்தையும் அவர்கள் கண்டறிந்தனர்.

கிளியோபிளாஸ்டோமாக்களுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்கான ஆக்கிரமிப்பு அல்லாத மற்றும் வைரஸ் அல்லாத அணுகுமுறைகளை நோக்கி ஆராய்ச்சியாளர்களின் பணி ஒரு புதிய படியை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் பரிந்துரைக்கின்றனர். இருப்பினும் அதே அணுகுமுறை மனிதர்களுக்கு பாதுகாப்பாகவும் பயனுள்ளதாகவும் இருக்குமா என்பதை தீர்மானிக்கும் முன் இன்னும் நிறைய வேலைகள் செய்யப்பட வேண்டும் என்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒப்புக்கொள்கிறார்கள்.

References:

• Zou, Y., Sun, X., Yang, Q., Zheng, M., Shimoni, O., Ruan, W., & Shi, B. (2022). Blood-brain barrier–penetrating single CRISPR-Cas9 nanocapsules for effective and safe glioblastoma gene therapy. Science Advances, 8(16), eabm8011.
• Hasanzadeh, A., Noori, H., Jahandideh, A., Haeri Moghaddam, N., Kamrani Mousavi, S. M., Nourizadeh, H., & Hamblin, M. R. (2022). Smart Strategies for Precise Delivery of CRISPR/Cas9 in Genome Editing. ACS Applied Bio Materials.
• Tang, X., Wang, Z., Zhang, Y., Mu, W., & Han, X. (2022). Non-viral Nanocarriers for CRISPR-Cas9 Gene Editing System Delivery. Chemical Engineering Journal, 135116.
• Tao, Y., Chan, H. F., Shi, B., Li, M., & Leong, K. W. (2020). Light: a magical tool for controlled drug delivery. Advanced functional materials, 30(49), 2005029.
• Linnik, D. S., Tarakanchikova, Y. V., Zyuzin, M. V., Lepik, K. V., Aerts, J. L., Sukhorukov, G., & Timin, A. S. (2021). Layer-by-Layer technique as a versatile tool for gene delivery applications. Expert opinion on drug delivery, 18(8), 1047-1066.