ریه‌ها یکی از دشوارترین اندام‌ها برای درمان هستند، زیرا بسیاری از آسیب‌ها در مناطق عمیق‌تر رخ می‌دهند، جایی که داروهای استنشاقی یا تزریقی به‌راحتی نفوذ نمی‌کنند.

دکتر النا آتوچینا-واسرمن، استاد پژوهشی بیماری‌های عفونی در دانشگاه پنسیلوانیا، می‌گوید: «حتی داروهایی که از طریق ورید تزریق می‌شوند، به‌طور یکنواخت در سراسر بدن پخش می‌شوند و نمی‌توانند به‌طور هدفمند به ناحیه‌ی آسیب‌دیده برسند. اینجاست که روش هدفمند ما می‌تواند انقلابی در درمان ایجاد کند.»

آسیب‌های ریوی می‌توانند ناشی از ضربه‌های فیزیکی، عفونت‌های ویروسی (مانند COVID-۱۹، آنفولانزا و RSV)، و سایر بیماری‌های التهابی باشند. چنین آسیب‌هایی اغلب باعث تجمع مایعات در مجاری هوایی، تولید بیش از حد مخاط، مرگ سلولی و آسیب به پوشش داخلی ریه‌ها می‌شوند. با توجه به اینکه بیماری‌های تنفسی سومین علت اصلی مرگ در سراسر جهان محسوب می‌شوند، نیاز به روش‌های درمانی نوین بیش از پیش احساس می‌شود.

واکسن‌های mRNA از نانوذرات لیپیدی خاصی برای تحویل mRNA به بدن استفاده می‌کردند. در این پژوهش جدید، دانشمندان دانشگاه پنسیلوانیا از نوع متفاوتی از نانوذرات لیپیدی، موسوم به دندریمرهای یونیزه‌شونده آمفی‌فیلیک یانوس (IAJD)، بهره بردند.

این نانوذرات که توسط دکتر ویرجیل پرسک، استاد شیمی دانشگاه پنسیلوانیا، کشف شده‌اند، دارای ویژگی منحصربه‌فردی هستند:

اندام-محور (Organ-specific): برخلاف نانوذرات معمولی که در کل بدن پخش می‌شوند، این نانوذرات به‌طور خاص به ریه‌ها منتقل می‌شوند.

پایداری بیشتر: برخلاف نانوذرات لیپیدی قدیمی که نیاز به نگهداری در دمای بسیار پایین داشتند، این نانوذرات پایدارتر و تولیدشان ساده‌تر است.

هنگامی که این نانوذرات حامل mRNA وارد ریه می‌شوند، mRNA دستور ساخت فاکتور رشد تبدیل‌کننده‌ی بتا (TGF-β) را به سیستم ایمنی می‌دهد. این مولکول نقش کلیدی در ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده و کاهش التهاب دارد.

دکتر درو وایزمن، برنده‌ی جایزه نوبل ۲۰۲۳ و یکی از نویسندگان این مطالعه، می‌گوید: «این پژوهش نشان‌دهنده‌ی تولد یک پلتفرم کاملاً جدید برای انتقال mRNA است که دارای مزایای خاص خود است. در حالی که نانوذرات لیپیدی قدیمی برای جلوگیری از بیماری‌های عفونی مناسب بودند، این پلتفرم جدید نه‌تنها هدفمندتر است، بلکه پایدارتر و راحت‌تر تولید می‌شود.»

این پژوهش فقط به ریه محدود نمی‌شود؛ پژوهشگران در حال آزمایش این روش برای درمان بیماری‌های سایر اندام‌ها، از جمله طحال، هستند.