محققان مرکز پزشکی دانشگاه واندربیلت نانوذره‌ای را کشف کرده‌اند که از سلول‌ها آزاد می‌شود به نام «سوپرمر» که حاوی آنزیم‌ها، پروتئین‌ها و RNA مرتبط با سرطان‌های متعدد، بیماری‌های قلبی عروقی، بیماری آلزایمر و حتی کووید-۱۹ است.
این کشف، گزارش شده در زیست شناسی سلولی طبیعت، پیشرفت قابل توجهی در درک نقش وزیکول‌های خارج سلولی و نانوذرات در انتقال پیام‌های شیمیایی مهم بین سلول‌ها، هم در سلامت و هم در بیماری است.
نویسنده ارشد این مقاله، دکتر رابرت کافی، می گوید: “ما تعدادی از نشانگرهای زیستی و اهداف درمانی را در سرطان و به طور بالقوه در تعدادی از حالت های بیماری دیگر که محموله در این سوپرمرها هستند، شناسایی کرده ایم.” اکنون آنچه باید انجام شود این است که بفهمیم این چیزها چگونه آزاد می شوند.”
کافی، پروفسور اینگرام در تحقیقات سرطان و استاد پزشکی و زیست شناسی سلولی و تکاملی، به دلیل مطالعاتش در مورد سرطان کولورکتال در سطح بین المللی شناخته شده است. تیم او در حال حاضر در حال بررسی است که آیا شناسایی و هدف قرار دادن نانوذرات خاص سرطان در جریان خون می‌تواند منجر به تشخیص زودهنگام و درمان مؤثرتر شود یا خیر.
در سال 2019، دکتر دنیس جپسن، محقق سابق آزمایشگاه Coffey که اکنون مربی پژوهشی در پزشکی است، از تکنیک های پیشرفته برای جداسازی و تجزیه و تحلیل وزیکول های خارج سلولی کوچک محصور در غشاء به نام “اگزوزوم” استفاده کرد.
در آن سال، با استفاده از اولتراسانتریفیوژ با سرعت بالا، یکی دیگر از همکاران Coffey به نام Qin Zhang، PhD، استادیار پژوهشی پزشکی، روشی ساده برای جداسازی نانوذره‌ای به نام “exomere” که فاقد پوشش سطحی است، ابداع کرد.
در مطالعه کنونی، ژانگ «سوپرناتانت» یا مایعی را که پس از چرخاندن اگزومرها به «پلت» باقی می‌ماند، گرفت و سیال را سریع‌تر و طولانی‌تر چرخاند.
نتیجه، گلوله ای از نانوذرات بود که از مایع رویی اسپین اگزومر جدا شد – که محققان آن را سوپرمر نامیدند. کافی با کنایه گفت: “آنها همچنین فوق العاده جالب هستند، زیرا محموله های زیادی دارند که قبلا تصور می شد در اگزوزوم ها وجود دارد.”
برای یک چیز، سوپرمرها حامل بیشتر RNA خارج سلولی آزاد شده توسط سلول ها و در جریان خون هستند. محققان گزارش دادند که در میان سایر خواص عملکردی، سوپرمرهای مشتق شده از سرطان می توانند مقاومت دارویی را به سلول های تومور “انتقال” کنند، شاید از طریق محموله RNA که تحویل می دهند.
سوپرمرها حامل های مهم TGFBI هستند، پروتئینی که در تومورهای مستقر پیشرفت تومور را افزایش می دهد. محققان خاطرنشان کردند، بنابراین TGFBI ممکن است یک نشانگر مفید در بیوپسی مایع برای بیماران مبتلا به سرطان کولورکتال باشد.
آنها همچنین حامل ACE2، گیرنده سطح سلولی هستند که در بیماری های قلبی عروقی نقش دارد و هدف ویروس COVID-19 است. این احتمال را افزایش می دهد که ACE2 حمل شده توسط سوپرمرها می تواند به عنوان “فریب” برای اتصال ویروس و جلوگیری از عفونت عمل کند.
محموله بالقوه مهم دیگر APP، پروتئین پیش ساز آمیلوئید بتا است که در ایجاد بیماری آلزایمر نقش دارد. سوپرمرها می توانند از سد خونی مغزی عبور کنند، که نشان می دهد تجزیه و تحلیل آنها می تواند تشخیص زودهنگام یا حتی درمان هدفمند بیماری را بهبود بخشد.
محققان دانشگاه نوتردام در بررسی منتشر شده با این مقاله خاطرنشان کردند: شناسایی این مجموعه غنی از مولکول‌های فعال زیستی … سوالات جالبی را در مورد عملکرد سوپرمرها ایجاد می‌کند و علاقه به پتانسیل این ذرات به عنوان نشانگرهای زیستی برای بیماری‌ها را افزایش می‌دهد. .
ژانگ، جپسن و جیمز هیگین بوتهام، دکترا، مدرس پژوهشی در پزشکی، اولین نویسندگان مقاله هستند.
سایر نویسندگان مشترک VUMC: رامونا گریوز-دیل، وینسنت کیو ترینه، دکتر ماریسول رامیرز، ام اس، یوجین سون، ابیگیل نینینگر، نیلای تانجا، دکترا، الیوت مک کینلی، دکترا، هیرواکی نیتسو، دکترای دکتری، ژنگ کائو، دکترای پزشکی , PhD, Rachel Evans, Sarah E. Glass, Kevin Ray, William Fissell, MD, Salisha Hill, MS, Kristie Rose, PhD, Mary Kay Washington, MD, PhD, Gregory Ayers, MS, Dylan Burnette, PhD, Jeffrey Franklin, دکترا، یانگمین لی، دکترا، دکترا، و چی لیو، دکترا.
حمایت های تحقیقاتی شامل کمک های مالی مؤسسه ملی بهداشت GM125028، CA218386، CA211015، CA197570، CA236733، CA241685 و CA229123، صندوق یادبود سرطان نیکلاس تیرنی GI، و پست انجمن قلب آمریکایی Fellow.