به کارگیری نانو در تشخیص بیماری ها

محققان به تازگی یک نانوحسگر مکانیکی را طراحی کرده اند که ادعا می شود برای تشخیص بیماری و مشاهده واکنش بدن به درمان قابل کاربرد است.
بدین ترتیب رویای شخصی کردن روند دارو و درمان قدم دیگری رو به جلو حرکت کرده و تحقق آن واقعی تر به نظر می رسد. محققان مرکز ملی تلاش و تحقق در امر تحقیق از دانشگاه Basel با همکاری محققان شرکت Roche آرایه های حساسی را طراحی کرده اند که قادر به تشخیص سریع فعال شدن ژن ها هستند.
کشف این حقیقت که در روندهای مختلف درمانی چه ژن هایی فعال می شوند قدمی اساسی در پیشبرد پزشکی فردی است. انتشار ژنوم کامل انسان انگیزه یی برای توسعه فناوری های تعیین بیان ژن بود. اما حقیقت این است که تفاوت زیادی بین افراد مختلف در میزان فعال شدن ژن ها وجود دارد. به این ترتیب روند درمانی مناسب برای یک بیمار ممکن است در فرد دیگر بی اثر یا حتی مضر باشد. با تحلیل ساختار ژنتیکی هر فرد می توان روند درمانی را متناسب با مشخصات فردی وی تنظیم کرد.
محققان فوق موفق به توسعه فناوری جدیدی شده اند که توسط آن می توان به طور مستقیم ژن های فعال را اندازه گیری کرد. حسگرها با اتصال قطعه های کوچکی از اسیدهای نوکلئیک به اهرم های سیلیکونی تهیه شده اند. ژن ها به محض فعال شدن طی روند رونویسی mRNA را تولید می کنند. ریبونوکلئیک اسید رونویسی شده با حسگر متصل شده و منجر به خمیدگی آن می شود. این تغییر فیزیکی توسط امواج نوری قابل اندازه گیری است. اهرم حسگرهای طراحی شده تنها از ضخامتی برابر ۴۵۰ نانومتر برخوردار بوده و بسیار حساس هستند.
دکتر مارتین هنگر مدیر طرح ساخت نانووسیله زیستی می گوید؛ «قبل از این نیز برای رسیدن به هدف فوق فناوری هایی مانند فناوری ما به منظور تجاری شدن توسعه یافته اند. تحقیقات در گذشته بر جوانب فیزیکی کار متمرکز بوده است. به عنوان مثال سعی شده است وسایلی طراحی شود که استفاده از آنها برای کاربران راحت باشد. اما فعالیت این گروه ترجیحاً بر روی جوانب شیمیایی و بیولوژیک فناوری متمرکز بوده است. به عبارت دیگر، محققان ما عمدتاً به جای طراحی ساختار فیزیکی دستگاه در پی کشف قطعه هایی از اسید نوکلئیک بوده اند که بتوانند به طور اختصاصی به ژن های مورد بررسی اتصال یابند.»
دکتر هنگر امیدوار است که با تامین پشتوانه مالی مناسب بتواند طی ۳ تا ۵ سال آینده نانووسیله خود را به طور تجاری در دسترس قرار دهد.
شرکت Roche در حال حاضر فرآورده یی را در این رابطه با نام AmpliChip وارد بازار کرده است. این فرآورده اولین میکروآرایه یی است که برای ارزیابی های بالینی مورد تایید قرار گرفته است. میکروآرایه های DNA در حال حاضر به طور گسترده برای اندازه گیری بیان ژن به کار می رود. اما هزینه های لازم برای آماده کردن نمونه مانند برچسب زدن فلورسانس یا رادیواکتیو بسیار بالاست. این فرآیند علاوه بر گرانی مستلزم صرف وقت بسیار نیز هست. این وسایل می توانند بیان بیش از ۴ هزار ژن را مورد بررسی قرار دهند. با انجام این کار مسیر درمان بیماری را می توان به طور مطلوب تری تعیین کرد. بدین ترتیب نقش درخشان نانوحسگرهای مکانیکی مشخص می شود.
این نانووسیله های جدید بسیار حساس بوده و در کار با آنها نیازی به استفاده از نمونه های برچسب دار نیست.
به عبارت دیگر کار با دقت بالا و هزینه و زمان کمتر قابل انجام است. نتایج آزمایش را می توان در ظرف چند دقیقه در زمان واقعی انجام فرآیندهای بیولوژیک مشاهده کرد.انتظار می رود که این فناوری بتواند در کنار روش های موجود به عنوان روشی ساده و سریع برای تحلیل پاسخ درمانی توسط پزشکان مورد استفاده قرار گیرد. تغییر در میزان فرآورده ناشی از بیان ژن یا زمان فعالیت ژن می تواند باعث بروز بیماری شود.
بنابراین، نانوحسگرهای مکانیکی را می توان برای ارزیابی احتمال بروز بیماری و پیشرفت آن به کار برد. کاربرد این فناوری به ژن ها منحصر نمی شود. به گفته دکتر هنگر نانوحسگرهای مکانیکی را می توان برای ارزیابی میکروارگانیسم ها و پروتئین های غشایی و پروتئین های محلول نیز به کار برد.

کامبیز گیلانی
دکترای داروسازی