انگلی به نام توکسوپلاسما گوندی در مغز و سایر اندامهای حدود یکسوم از جمعیت جهان زندگی میکند و میتواند در بدن غیرفعال یا خفته باقی بماند. اکنون دانشمندان این میکروارگانیسم را تحت کنترل خود درآوردهاند تا داروها را به مغز برسانند. بااینحال، این تکنیک هنوز روی انسان آزمایش نشده است.
رساندن بسیاری از داروها به مغز بسیار سخت است؛ زیرا این اندام آسیبپذیر توسط غشای محکمی به نام سد خونی مغزی محافظت میشود. سد خونی مغزی فقط به مواد منتخب اجازهی عبور از جریان خون و ورود به بافتهای آن را میدهد. این سد به ویژه در برابر مولکولهای بزرگ و جذبکننده آب، از جمله بسیاری از پروتئینها، نفوذناپذیر است.
از سوی دیگر، انگل تکسلولی توکسوپلاسما گوندی میتواند به راحتی از سد مغز عبور کند. مردم معمولاً با بلعیدن انگل به آن مبتلا میشوند و سپس انگل به خودی خود یا با کمک سلولهای ایمنی به مغز منتقل میشود. اکثر مردم هیچ علامتی نشان نمیدهند، اما تعداد کمی از آنها ممکن است به بیماری مبتلا شوند.
انگل تکسلولی توکسوپلاسما گوندی میتواند به راحتی از سد مغز عبور کند
توکسوپلاسما گوندی انگلی است که به دلیل توانایی خود در تأثیرگذاری بر رفتار میزبان شناخته شده است. در موشها باعث میشود آنها ترس خود را از گربه از دست بدهند و به احتمال بیشتر درمعرض گرفتارشدن قرار بگیرد. این امر بهنوبهی خود به انگل کمک میکند چرخهی زندگیاش را در بدن گربه کامل کند.
برخی از مطالعات نشان میدهد که توکسوپلاسما گوندی در انسان ممکن است باعث تغییرات رفتار و شخصیت، مانند افزایش ریسکپذیری شود و با بیماریهای سلامت روان مانند اسکیزوفرنی مرتبط باشد. به همین دلیل است که توکسوپلاسما گوندی گاهی اوقات به عنوان انگل کنترلکنندهی ذهن نامیده میشود.
در مطالعهای که بهتازگی در مجله نیچر میکروبیولوژی منتشر شده است، محققان انگل توکسوپلاسما گوندی را برای حمل و رساندن پروتئینهای بزرگ و بستههایی از چندین پروتئین به سلولهای مغز اصلاح کردند. آنها این روش را با موفقیت در لولههای آزمایش، موشهای آزمایشگاهی و مدلهای کوچک مغز انسان به نام شبهاندام مغزی یا اُرگانویید مغزی آزمایش کردند.
تیم تحقیقاتی در سال ۲۰۱۳ به ایدهی استفاده از توکسوپلاسما به عنوان سیستم تحویل دارو دست یافت. شاهار براچا، نویسندهی اصلی و پژوهشگر پسادکترا در موسسهی تحقیقات مغز مک گاورن MIT، میگوید این ایده در آن زمان تقریباً باورنکردنی به نظر میرسید. بااینحال، به نظر میرسد این انگل تمام ویژگیهای لازم را برای حل مشکل رساندن دارو به مغز دارد.
تبدیل انگل به سیستم انتقال دارو، به سالها پژوهش نیاز داشت. در طی این دوران براچا مدرک دکترای خود را گرفت و با لیلاچ شینر، استاد انگلشناسی در دانشگاه گلاسکو همکاری نزدیک داشت تا نسخهای بالقوه مفید از انگل را مهندسی کنند.
آزمایشها از دو ساختار در انگل استفاده کردند: راپتری که پروتئینها را از بیرون به سلولها تزریق میکند و گرانولهای متراکمی که پروتئینها را از داخل سلول ترشح میکند.
برای تبدیل انگل توکسوپلاسما به دارورسان مغز سالها پژوهش انجام شده است
راپتریها از مکانیزم تزریقی به نام kiss-and-spit برای رساندن مقادیر کمی پروتئین به سلولهای هدف استفاده میکنند. گرانولهای متراکم میتوانند مقادیر بیشتری از پروتئین را به طور موثرتری تحویل دهند. محققان بر این باورند که با اصلاح بیشتر، دو سیستم تحویل را میتوان برای اهداف مختلف بهینه و استفاده کرد.
وقتی محققان انگلهای مهندسیشده را به موش تزریق کردند، موشها بیمار نشدند؛ اما بدین معنی نیست که توکسوپلاسما گوندی همیشه بیضرر است. در انسانها، بهویژه آنهایی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند، گاهی اوقات انگل بهطرز خارج از کنترل رشد میکند و باعث آسیب به مغز، قلب و چشم میشود. همچنین خطراتی را برای رشد جنین به همراه دارد و به طور بالقوه به مشکلات شدیدی مانند نابینایی یا آسیب مغزی منجر میشود.
اما درکل توکسوپلاسما گوندی برای اکثر افراد دارای علائم ایمنی سالم نسبتاً ایمن است. حدود یکچهارم افراد سالم در سراسر جهان، آنتیبادیهایی در خون خود دارند که نشان میدهد در مقطعی به این انگل آلوده شدند. بااینحال، افراد دارای سیستم ایمنی ضعیف، در مواجهه با توکسوپلاسما در معرض خطر ابتلا به بیماری شدید هستند.
محققان خاطرنشان کردند که سویههای فعلی توکسوپلاسما گوندی هنوز خطرات ایمنی اساسی دارند که باید مورد توجه قرار گیرند. دانشمندان برای پیشبرد فناوری جدید، باید انگل را را خنثی و تا حد امکان آن را بیضرر کنند.
