تستطيع البروتينات النانوية المصنوعة من الأجسام المضادة في حيوانات مثل الإبل واللاما اختراق الفراغات الخلوية بطرق لا تستطيعها أي أجسام مضادة أخرى.

وأشارت أدلة متزايدة إلى إمكانية استخدام هذه الجزيئات الدقيقة لحماية الدماغ من حالات يصعب علاجها، مثل الزهايمر والفصام، بحسب موقع Science Alert نقلاً عن دورية Trends in Pharmacological Sciences.

وأوضح فريق من العلماء في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي (CNRS) في ورقة بحثية جديدة أن صِغر حجم الأجسام المضادة يجعلها مثالية للوصول إلى الدماغ وعلاجه مع آثار جانبية أقل، رغم أن العلاجات القائمة على الأجسام النانوية والموافَق عليها طبياً حتى الآن مخصّصة لعلاج أجزاء أخرى من الجسم.

تنظيف بيولوجي فائق الدقة

وتعد الأجسام المضادة بروتينات يستخدمها جهاز المناعة لتمييز الفيروسات والسموم وغيرها على أنها نفايات، ليقوم "فريق التنظيف البيولوجي" بالتعامل معها.

أما الأجسام النانوية فهي نُسخ مُبسّطة من هذه البروتينات، تمتلك بنية أنيقة ودقيقة تسمح لها بالتسلل بين دفاعات الفيروس وتعطيل أكثر أجزائه خطورة.

الإبل واللاما والألبكة

هذا وتنتج حيوانات عائلة الإبل (الإبل واللاما والألبكة) أجساماً مضادة أصغر حجماً من نظيراتها لدى البشر.

ونجح العلماء في تحسين هذه الأجسام في المختبر لتصبح أصغر بنحو 10 مرات من الجسم المضاد التقليدي من نوع الجلوبولين المناعي G على شكل حرف Y.

ورغم أن أسماك القرش معروفة أيضاً بإنتاج الأجسام النانوية، فإن الثدييات الأقرب إلى البشر تمتلك آليات بيولوجية تجعلها أكثر قدرة على دعم المناعة البشرية.

وأثبتت الأجسام النانوية المستخلصة من الإبل قدرتها على حماية البشر من الإنفلونزا A وB، وفيروس نوروفيروس المسبب لالتهاب المعدة، و"كوفيد-19"، وحتى فيروس نقص المناعة البشرية.

عقبتان أساسيتان

علماً أنه حتى وقت قريب، كان الاعتقاد السائد أن الأجسام النانوية غير مناسبة لعلاج اضطرابات الدماغ؛ لأن الكلى تُسرّع التخلص منها قبل وصولها إلى الهدف، إضافة إلى صعوبة عبورها حاجز الدم الدماغي، وهو نقطة تفتيش حيوية تمنع معظم الأدوية من الوصول إلى الجهاز العصبي المركزي.

نماذج مُهندسة تتخطّى الحاجز

لكن دراسات حديثة تمكنت من تجاوز هذه التحديات؛ إذ أظهرت تجارب مختبرية على نماذج حيوانية أن الأجسام النانوية المُهندسة يمكنها عبور حاجز الدم–الدماغ واستهداف وإزالة بروتينات تاو وبيتا أميلويد المرتبطة بمرض الزهايمر.

عصر علاجي جديد

وفي السياق، قال فيليب روندارد، أخصائي علم الأدوية العصبية في CNRS: "الأجسام النانوية المستخلصة من الإبل تفتح عصراً جديداً من العلاجات البيولوجية لاضطرابات الدماغ، وتُحدث ثورة في التفكير بشأن مقاربات العلاج".

كما أكد أنها قد تصبح "فئة جديدة من الأدوية تقع بين الأجسام المضادة التقليدية والجزيئات الصغيرة".

فوائد واضحة وأسئلة كثيرة

في حين أوضح بيير أندريه لافون، عالم الجينوم الوظيفي، أن هذه البروتينات "صغيرة وقابلة للذوبان بدرجة عالية، ويمكنها دخول الدماغ بشكل سلبي".

وعلى عكس ذلك، فإن الأدوية الصغيرة القابلة للنفاذ عبر الحاجز الدموي الدماغي غالباً ما تكون كارهة للماء، ما يقلل توافرها الحيوي ويزيد احتمال ارتباطها بمواقع غير مستهدفة، ويرفع مخاطر آثار جانبية.

كما أشار لافون إلى ضرورة معرفة كيفية عبور هذه البروتينات للحاجز الدموي–الدماغي، ومدة بقائها داخل الدماغ، لتحديد الجرعات المثلى.

كما سيحتاج الباحثون إلى تطوير تركيبات مستقرة تتحمل التخزين الطويل والنقل من المختبر إلى المريض.

وختم قائلاً: "تم البدء فعلياً في دراسة هذه العوامل لبعض الأجسام النانوية القادرة على اختراق الدماغ، وأظهرت النتائج أن ظروف العلاج متوافقة مع الاستخدام المزمن".