Anti-Inflammatory Lipid Nanoparticles Derived from Kaempferol: A Dual- Functional mRNA Delivery Platform for Lung Cancer Therapy

لقد أحدث الوعد الذي يحمله الحمض النووي الريبوزي المرسال، أو mRNA، تحولاً في الطب الحديث، حيث قدم وسيلة لتوجيه الخلايا لبناء أدويتها الخاصة. وتعتمد هذه التقنية على فقاعات صغيرة دهنية تسمى الجسيمات النانوية الدهنية لحمل التعليمات الجينية الهشة بأمان إلى داخل الجسم. وبينما أثبتت هذه الجسيمات نجاحها في اللقاحات، فإن إيصالها مباشرة إلى الرئتين عبر رذاذ يظل تحدياً صعباً؛ إذ غالباً ما تثير الطرق الحالية رد فعل مناعي عنيف، مما يسبب التهاباً يلحق الضرر بأنسجة الرئة، وفي الوقت نفسه، تفشل في إخراج الحمولة الجينية من مراكز إعادة التدوير الداخلية للخلية إلى مساحة العمل الرئيسية حيث تشتد الحاجة إليها. ويبحث الباحثون عن وسيلة تجعل مركبات التوصيل هذه أكثر لطفاً على الرئتين وأكثر كفاءة في إطلاق حمولتها.

وقد طور فريق من العلماء نهجاً جديداً يعالج كلا المشكلتين في آن واحد عن طريق إضافة مركب نباتي طبيعي يسمى "كامفيرول" (kaempferol) إلى الجسيمات النانوية الدهنية. والكامفيرول هو مادة توجد في العديد من الفواكه والخضروات، ومعروف بقدرته على تهدئة الالتهابات. ومن خلال خلط هذا المركب في الفقاعات الدهنية المستخدمة للتوصيل، ابتكر الباحثون منصة مزدوجة الغرض. وفي الاختبارات التي أجريت على الفئران، قللت الجسيمات الجديدة، التي أطلق عليها الفريق اسم "كايسومز" (Kaesomes)، بشكل كبير من التورم وغزو الخلايا المناعية الذي يتبع عادةً عملية استنشاق الرذاذ. وفي الوقت ذاته، أدت إضافة الكامفيرول إلى تغيير البنية الفيزيائية للجسيمات، مما سمح لها بالهروب من المصائد الداخلية للخلية بفعالية أكبر بكثير من النسخ القياسية.

ووجد الباحثون أنه عندما قاموا بتعديل الوصفة لتشمل نوعاً معيناً من الدهون التي تساعد الأغشية على الاندماج، أصبحت الجسيمات أكثر قوة. هذه الجسيمات المحسنة، التي تحتوي على خمسة بالمائة من الكامفيرول، أظهرت شكلاً فريداً يشبه الحويصلات المتبرعمة بدلاً من البنية الطبقية التي تشبه البصل الموجودة في الجسيمات التقليدية. وقد سمح هذا التغيير الهيكلي لهذه الجسيمات بالبقاء لفترة أطول في الرئتين ودخول الخلايا بسهولة أكبر. وفي الاختبارات المعملية باستخدام خلايا سرطان الرئة البشرية، قامت هذه الجسيمات بتوصيل التعليمات الجينية بفعالية تزيد تسعة أضعاف عن الطريقة القياسية؛ حيث نجحت في إيصال التعليمات لإنتاج بروتين مثبط للأورام يسمى p53، والذي قتل الخلايا السرطانية مع التسبب في التهاب أقل بكثير من الجسيمات غير المعدلة.

وعند اختبار الجسيمات المحسنة في نموذج لسرطان الرئة المنتشر، قامت الجسيمات بتوصيل التعليمات العلاجية إلى الأورام بدقة عالية، مما أدى إلى انكماش كبير في الورم وموت الخلايا. والأهم من ذلك، أن هذا التأثير القوي جاء دون السمية الشديدة المرتبطة عادةً بمثل هذه العلاجات؛ إذ لم تظهر على الحيوانات التي عولجت بالجسيمات الجديدة أي علامات ضرر لأعضائها الرئيسية، وظل جهازها المناعي هادئاً. ومن خلال دمج عامل طبيعي مضاد للالتهابات مباشرة في مركبة التوصيل، أثبت الباحثون طريقة لتجاوز المقايضة المعتادة بين السلامة والفعالية. وتشير هذه الاستراتيجية إلى مسار مستقبلي للعلاجات القابلة للاستنشاق التي يمكنها علاج أمراض الرئة دون التسبب في الأضرار الجانبية التي أعاقت تطورها لفترة طويلة.