برهمکنش پروتئین-نانوذره (پروتئین کرونا) و اهمیت آن در کاربرد درمانی نانوذرات

Abstract

نانوبیوتکنولوژی راهکارهای امیدبخش تشخیصی و درمانی نوینی را ایجاد کرده‌ است که قابلیت فراهم کردن طیف وسیعی از عوامل عکس‌برداری برپایه نانومواد و داروها را برای مصارف انسانی دارند. مطالعاتمتعددی نشان داده‌اند که سطح نانومواد پس از تماس با پلاسما یا سایر سیالات زیستی فوراً با پروتئین‌های معلق پوشانده می‌شود و کمپلکس‌های کرونا پروتئین-نانوذره را تشکیل می‌دهند. سلول پس از در معرض قرار‌گیری با این کمپلکس‌ها به آن‌ها واکنش می‌دهد. از آنجا که سرنوشت زیستی و عملکردهای نانومواد براساس پاسخ‌های فیزیولوژیکی به کمپلکس‌های نانوذره-پروتئین تعیین می‌گردد، در این مقاله، اثرات پروفایل‌های پروتئینی و خواص فیزیکی و شیمیایی نانوذره در محیط زیستی بر تشکیل پروتئین کرونا و به دنبال آن پاسخ‌های زیستی ایجاد شده مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین مروری بر روش‌های آنالیز پروتئین کرونا انجام شده است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که اثرات زیستی ناشی از حضور پروتئین کرونا می‌تواند در کاربردهای زیست‌پزشکی نانومواد سودمند و یا نامطلوب باشد. برهمکنش‌های پروتئین کرونا-سلول، انتقال هدفمند و جذب سلولی نانوذرات درمانی را تسهیل کرده و در برخی موارد اثرات سمیت سلولی ناخواسته نانوذرات را کاهش می‌دهند. از سویی دیگر، این برهمکنش‌ها می‌توانند پاک‌سازی سریع نانوذرات از بدن و نیز فعال‌سازی پاسخ‌های التهابی ناخواسته را به همراه داشته باشند؛ از این‌رو، مطالعه مکانیسم تشکیل و اثرات زیستی پروتئین کرونا نقش مهمی در طراحی نانوذرات با خواص فیزیکی و شیمیایی اختصاصی متناسب با فعالیت زیستی مورد نظر آن‌ها دارد.