صمم علماء من الفريق العلمي الدولي المكون من جامعة موسكو الحكومية، وجامعة نورث كارولينا الأمريكية، مركبا علاجيا على أساس بنية نانوية من البوليمر المتعدد الطبقات من أنزيم مضاد أكسدة سوبر أكسيد ديسميوتاز. ويمكن استخدام المادة الجديدة لإعادة التأهيل الفعال بعد التعرض لإصابات حادة في النخاع الشوكي والسكتات الدماغية والنوبات القلبية.

ويحدث بسبب الرضوض (في حال التعرض لإصابات في العمود الفقري)، وتمزق الأوعية الدموية (في حال السكتة الدماغية) أو الإصابة بالنخر (النوبة القلبية)، وقف تدفق الدم نتيجة تشنج الشرايين أو انسدادها في أنسجة العضو المجاورة، الذي يؤدي إلى نقص التأكسج، وهي عملية مرضية مرتبطة بنقص الأكسجين. ويحصر هذا العامل الحلقة النهائية من السلسلة التنفسية في الخلايا، وهو سبب في تشكل ما يسمى بالعناصر الراديكالية الحرة بشكل مفرط (أنواع الأكسجين النشطة). وهي، بدورها، لها تأثير مدمر على أغشية الخلايا وتطلق سلسلة من التفاعلات، التي تؤدي إلى تلف وموت الخلايا والأنسجة. وتؤدي هذه المضاعفات إلى أضرار إضافية في الحبل الشوكي وموت الخلايا العصبية. وقد تم نشر نتائج الدراسة في مجلة " جورنال أوف كونترولد ريليز".

وتتشكل المادة الطبيعية الفعالة القادرة على امتصاص العناصر الراديكالية الحرة من أنزيم خاص مضاد للأكسدة — سوبر أكسيد ديسميوتاز. وبالتالي فإن إيصال المادة بسرعة إلى العضو التالف يمكن أن يخفف من الإجهاد التأكسدي على خلفية العناصر الراديكالية الحرة الزائدة ويوقف عملية تآكل الأنسجة. ومع ذلك، هناك مشكلة كبيرة وهي عدم استقرار الأنزيم في مجرى الدم عندما يتم حقن وريد المريض: فإنه يتحلل بسرعة، قبل أن ينجح في أداء عمله والذي يكمن في تحييد العناصر الراديكالية الحرة.

وأشار وفي هذا الإطار، مكسيم أباكوموف، أحد المصممين وهو مدير مختبر "المواد الحيوية الطبية النانوية" من جامعة "ميسيس" قائلاً: "بهدف إنشاء مركب علاجي مستقر على أساس الأكسيد" SOD1"، قمنا بتصميم أشكال النانو النشطة من ديسموتاز الفائق، ما يسمى بـ"النانوسيمات". وعلى وجه الخصوص، نحن أول من يحصل في العالم على مركب أيونات متعدد الطبقات" SOD1"، حيث تم إضافة طبقة على السطح من كتلة البوليمرات وغليكول بولي ايثيلين- حمض بوليجلوتاميك".

ونتيجة لذلك، تم الحصول على كبسولة بوليمر مسامية (حجمها حوالي 40-50 نانومتر) مع جزيء الإنزيم. هذه الكبسولة بمثابة فخ متعدد الاستخدامات، يسمح بتمرير العناصر الراديكالية الحرة ويقوم بتحييدها هناك.

وأضاف مكسيم أباكوموف قائلاً: "لقد قمنا بتصميم نانوسيمات مع نشاط أنزيمي عالي والقادرة الحفاظ على"SOD1  " وحمايتها ضمن الظروف الفيزيولوجية التي تزيد من زمن دورة" SOD1"  النشط في الدم بالمقارنة مع جزيئات" SOD1" الحرة".

وحصل فريق البحث بقيادة البروفسور ألكسندر كابانوف من جامعة نورث كارولينا، في سياق الاختبارات التجريبية للمادة، على نتائج مخبرية مشجعة، مفادها إن إجراء عملية حقن النانوسيمات لمرة واحدة في الوريد، والتي تحتوي على 5000 وحدة مشروطة منSOD1 لكل 1 كغ، تحسّن من عملية تأهيل وظائف الحركة لدى الفئران المصابة بصدمة معتدلة في الحبل الشوكي. بالإضافة إلى ذلك، لوحظ هناك انخفاض في التورم وضغط الحبل الشوكي وتشكل الخراجات ما بعد الصدمة.

وهكذا، فقد أثبتت الاختبارات الناجحة باستخدام نانوسيمات أنزيمSOD1 على القوارض، بأن المادة ناجعة لإزالة العناصر الراديكالية الحرة، والحد من الالتهاب والتورم، وأيضا تسريع إعادة التأهيل بعد إصابة الحبل الشوكي والتعرض للسكتة الدماغية والنوبات القلبية. ويخطط الفريق في المستقبل القريب، للانتقال إلى التجارب قبل السريرية.

وكالات