نشانگرهای زیستی طیفی می‌توانند پیشرفت بیماری هانتینگتون را ردیابی کنند

دانشمندان موفق شدند مشخصه‌هایی برای نشانگر‌های زیستی بیماری هانتینگتون پیدا کنند. این مشخصه‌ها، به وسیله‌ی ترکیبی از طیف نگاری رامان و طیف نگاری ارتقا یافته‌ی سطحی رامان (Sers) به دست آمده اند که می‌توانند زیربنای یک ابزار برای بررسی اثرگذاری درمان‌های طراحی شده برای کاهش سرعت پیشرفت بیماری هانتینگتون باشند.

بیماری هانتینگتون یک بیماری ارثی مغزی است، که به وسیله‌ی حرکات غیرقابل کنترل و از دست دادن توانایی‌های شناختی، که معمولا در سنین 35 تا 55 بروز می‌‌کنند، شناسایی می‌شود. در حال حاضر، پزشکان روی نشانه‌های بالینی مانند حرکات ناخواسته بدن، برای بررسی پیشرفت بیماری متکی هستند. ردیابی پیشرفت بیماری به وسیله‌ی نشانگرهای زیستی بسیار مشکل به نظر می‌رسد، مخصوصا اینکه تغییرات در آن‌ها ممکن است به پیری یا ظهور بیماری‌های دیگر، که دارای مسیرهای بیوشیمیایی مشترک با هانتینگتون هستند، مرتبط باشد.

سامیت ماهاجان، راجر بارکر و همکارانشان، در دانشگاه‌های ساوتهمپتون و کمبریج، بجای تمرکز بر یافتن نشانگرهای زیستی مختص به بیماری هانتینگتون، به بررسی استفاده‌ی ترکیبی از طیف نگاری رامان و طیف نگاری ارتقا یافته‌ی سطحی رامان پرداختند تا بتوانند یک مشخصه‌ی وسیع‌تر از بیماری به دست بیاورند که شاخصه‌های زیستی بسیار زیادی را در بر می‌گیرد.

تیم تحقیقاتی با تاباندن یک لیزر کم توان بر نمونه خون در حجم میکرولیتر، که از بیماران مبتلا در مراحل مختلف پیشرفت بیماری گرفته شده بود، طیف رامان را به دست آوردند. سپس با استفاده از Sers داده‌های طیفی اضافی را به دست آوردند. این کار با تاباندن همان لیزر بر نمونه‌های خونی، ترکیب شده با نانوذرات طلا انجام شد. طیف نگاری رامان یک طیف کامل از کل مولکول‌های موجود در سرم خونی را به دست می‌دهد و تفاوت‌های اساسی در دسته‌های مشخص در مقایسه با نمونه‌های مرتبط به افراد سالم به این صورت نمایان می‌شود. قله‌های (پیک‌های) مشخصی از طیف Sers نیز به دلیل توانایی برخی مولکول‌ها که به طور انتخابی به نانوذرات طلا متصل شده‌اند، ایجاد می‌شود. از جمله‌ی این مولکول‌ها می‌توان به پروتئین‌های تغییرشکل داده، مواد حاصل از تجزیه‌ی نوکلئوتیدها و نوکلئیک اسیدها، که در نتیجه‌ی پیشرفت بیماری هانتینگتون ایجاد می‌شوند، نام برد. طیف Sers با پیشرفت بیماری و تغییر غلظت این مولکول ها، تغییر می‌کند. با تحلیل هردو نوع طیف، تیم تحقیقاتی توانست یک مجموعه‌ی مشخص از پیک‌ها را شناسایی کند که در همه‌ی بیماران مبتلا به هانتینگتون وجود دارند. همچنین آن‌ها توانستند بفهمند که چگونه این مشخصه‌ها با تغییر مرحله‌ی پیشرفت بیماری، تغییر می‌کنند.

ماهاجان توضیح می‌دهد:"نقطه قوت این روش، ساده بودن آن است. عملا این کار با استفاده از حجم بسیار ناچیزی از سرم خونی امکان پذیر است. بجای استفاده از کل طیف، که می‌تواند اثرات مربوط به همه نوع مولکول حاضر در سرم را نشان دهد، ما از قسمت‌هایی از طیف استفاده می‌کنیم که شاخص‌های زیستی بیماری هانتینگتون در آن وجود داشته و می‌تواند مشخص کننده‌ی میزان پیشرفت بیماری باشد." نهایتا این شاخص‌ها، این توانایی را دارند که به طور دقیق تری به افراد بگویند که آیا بیماری‌شان آغاز شده یا خیر و چگونه در حال پیشرفت است.

تحقیقات مادلین استریکلند، در آزمایشگاه بیوفیزیک ساختاری در سازمان ملی سلامت آمریکا، روی طراحی داروها براساس ساختار و طیف نگاری تشدید مغناطیسی هسته‌ای، استوار است. او به شدت به آینده‌ی طیف نگاری رامان و Sers در مطالعه‌ی بیماری هانتینگتون، امیدوار است. او می‌گوید: تشدید مغناطیسی هسته‌ای در نشان دادن تفاوت‌ها و اختصاص پیک‌های خاص به متابولیت‌های خاص، توانایی بسیار بالایی دارد، در حالی که طیف نگاری جرمی حساسیت بیشتری دارد. بنابراین دیدن یک تکنیک مکمل که بتواند با آن‌ها رقابت کند بسیار جذاب است. من به شخصه بیشتر جذب این نکته شده بودم که دیدم نانوذرات طلا با مولکول‌هایی در سرم خونی پیوند می‌خورند (باند می‌شوند) که به بیماری هانتینگتون مرتبط بوده‌اند."

ماهاجان و بارکر در حال حاضر به دنبال بررسی این مولکول‌های باند شونده با نانوذرات، در عمق بیشتر هستند، که دریابند کدام یک از آن‌ها نقش موثری در پیشرفت بیماری ایفا می‌کند. آن‌ها همچنین در نظر دارند که بیمارانی که در این پژوهش حاضر بوده‌اند را دوباره ملاقات کنند تا ببینند با پیشرفت بیماری، طیف Sers چگونه تغییر می‌کند. علاوه بر این، بارکر می‌گوید آنها در نظر دارند که به طیف‌های افرادی که ژن بیماری را دارند، ولی هنوز علائم آن در آن‌ها ایجاد نشده است، نیز نگاهی بیندازند تا ببینند دقیقا در چه زمانی تغییرات بیوشیمیایی ایجاد می‌شوند. او می‌گوید:"ما می‌خواهیم یک دستگاه قابل حمل و آماده به کار بالینی بسازیم که بر اساس یافته‌هایمان عمل کند و پس از انجام آزمایش‌های بالینی، مطمئن شویم که مطالعات ما می‌تواند برای مردم مفید باشد."

منبع: chemistryworld.com