پیشرفت در علم پزشکی: طراحی نانوزیم‌ هوشمند برای کاهش خطر تشکیل لخته‌های خونی

“`html

سلول‌های خونی که به عنوان “پلاکت” شناخته می‌شوند، در شرایط طبیعی هنگامی فعال می‌شوند که رگی دچار آسیب شود. این سلول‌ها از طریق پیوستن به یکدیگر، مجموعه‌ای را تشکیل می‌دهند که نقش محافظتی برای رگ‌های آسیب‌دیده ایفا می‌کند. فرآیندی که این اتفاق را ممکن می‌سازد، “هموستاز” یا “خون‌ایستی” نام دارد و طی واکنش‌های پیچیده پروتئین‌ها شکل می‌گیرد. آغاز این واکنش‌ها به واسطه مواد شیمیایی مثل “ترومبین” و “کلاژن” صورت می‌گیرد.

در برخی بیماری‌ها مانند کووید-۱۹ و آمبولی ریه، مسیرهای پیام‌رسانی مرتبط با هموستاز ممکن است دچار اختلال شوند، که این امر می‌تواند منجر به افزایش استرس اکسیداتیو و سطح بالای گونه‌های فعال اکسیژن شود. در نتیجه چنین شرایطی، فعالیت غیرعادی پلاکت‌ها رخ می‌دهد و ممکن است لخته‌های زیادی در جریان خون ایجاد شوند. این وضعیت که “ترومبوز” نامیده می‌شود، یکی از عوامل اصلی ایجاد بیماری‌های جدی و حتی مرگ است.

برای مقابله با چنین مشکلاتی، گروهی از دانشمندان در “مؤسسه علوم هند” (IISc) به سرپرستی پروفسور “گووینداسامی موگش” (Govindasamy Mugesh)، نوعی نانوماده نوآورانه طراحی کرده‌اند که توانایی تقلید از عملکرد آنزیم‌های طبیعی آنتی‌اکسیدان را دارد. این ابزار جدید که “نانوزیم” نامیده می‌شود، به تنظیم گونه‌های فعال اکسیژن کمک کرده و مانع از فعالیت بیش‌ازحد پلاکت‌ها می‌شود که در کاهش خطر تشکیل لخته‌های غیرضروری موثر است.

در این پژوهش از روش‌های کنترل‌شده شیمیایی برای ساخت نانومواد با اندازه‌ها و اشکال متفاوت استفاده شد. سپس پلاکت‌های انسانی استخراج شدند و پس از فعال‌سازی با سیگنال‌های شیمیایی، به منظور بررسی تاثیر نانوزیم‌ها بر جلوگیری از تجمع بیش‌ازحد پلاکت‌ها آزمایش شدند.

نتایج نشان داد که نانوزیم‌هایی با ساختار “کروی پنتوکسید وانادیوم” (V2O5) عملکرد بهتری دارند. این نانوزیم‌ها توانایی تقلید از فعالیت یک آنزیم طبیعی آنتی‌اکسیدان به نام “گلوتاتیون پراکسیداز” را دارند که در کاهش استرس اکسیداتیو نقش دارد. شرین جی‌آر (Sherin GR)، دکترای مؤسسه علوم هند و یکی از پژوهشگران این پروژه، بیان کرد که ایجاد نانوزیم با حالت اکسیداسیون مثبت پنج وانادیوم چالش‌برانگیز بود زیرا حالت مثبت چهار این ماده برای سلول‌ها سمی محسوب می‌شود.

پروفسور موگش اظهار کرد که خواص شیمیایی ویژه فلز وانادیوم در سطح نانوماده‌ها برای واکنش‌های اکسایش و کاهش که به کاهش گونه‌های فعال اکسیژن منجر می‌شود، بسیار کلیدی است.

پژوهشگران عملکرد این نانوزیم‌ها را روی مدل‌های حیوانی مبتلا به آمبولی ریوی آزمایش کردند و مشاهده کردند که این مواد توانستند ترومبوز را کاهش دهند و نرخ بقای موش‌ها را بهبود بخشند. علاوه بر این، آنها پس از درمان، وضعیت جسمانی، رفتار و نشانگرهای خون حیوانات را برای پنج روز پایش کردند و هیچگونه اثر جانبی مشاهده نکردند.

در حال حاضر، داروهای موجود برای درمان ترومبوز ممکن است خطر خونریزی را افزایش دهند. یکی از پژوهشگران این پروژه، “بیدار شاراثبابو” (Bidare SharathBabu)، دکترای مؤسسه علوم هند، توضیح داد که برخلاف داروهای معمولی که می‌توانند در فرآیند طبیعی هموستاز اختلال ایجاد کنند، نانوزیم‌ها تنها سیگنال‌های مرتبط را تنظیم کرده و موجب اختلال در لخته‌سازی طبیعی خون نمی‌شوند. این ویژگی به معنای کاهش خطر خونریزی که یکی از نگرانی‌های اصلی درمان‌های کنونی است، می‌باشد.

این گروه پژوهشی قصد دارند تحقیقات بیشتری انجام دهند تا بررسی کنند آیا این نانوزیم توانایی جلوگیری از سکته مغزی ایسکمیک ناشی از انسداد رگ‌های خونی را دارد یا خیر.

آنها اظهار داشتند که با توجه به استفاده از پلاکت‌های انسانی در آزمایشات، امید زیادی به موثر بودن این روش در بررسی‌های بالینی انسانی دارند.

نتایج این تحقیق در مجله علمی معتبر “Angewandte Chemie” منتشر شده است.

“`