احتمالا به زودی بفهمیم که چرا انسان‌ها به بیماری‌های نورودژنراتیو مبتلا خواهد شد.

به نقل از نیوز وایز، آلزایمر، پارکینسون و سکته مغزی، سه اختلال نورودژنراتیو مهم می باشند که با کارکرد نادرست و انحطاط پیش‌رونده نورون‌ها اشکار خواهد شد. فهمیدن مکانیسم‌های زیربنای این اختلالات عصبی و گسترش درمان‌ها نیازمند فناوری‌هایی است که می‌توانند تغییرات عصبی را نه تنها در شرایط عادی، بلکه در شرایط ابراز بیماری نیز نشان دهند.

یک گروه پژوهشی به سرپرستی دکتر «کیم یون کیونگ»(Kim Yun Kyung) از قسمت علوم مغز در «موسسه علم و فناوری کره جنوبی»(KIST) با همکاری گروه تحت سرپرستی پروفسور «چانگ یانگ تائه»(Chang Young-Tae) از «دانشگاه علم و فناوری پوهانگ»(POSTECH)، نسل جدیدی از فناوری برچسب‌گذاری نورون را ابداع کرده‌اند که «NeuM» نام دارد. این فناوری به طور انتخابی غشاهای عصبی را برچسب‌گذاری می‌کند، ساختارهای عصبی را مشخص می کند و امکان نظارت بر تغییرات عصبی را در لحظه فراهم می‌آورد.

نورون‌ها به طور مداوم ساختار و کارکرد خود را تحول خواهند داد تا اطلاعات را از اندام‌های حسی به مغز منتقل کنند و افکار، خاطرات و رفتارها را تنظیم کنند. به این علت، برای تسلط بر بیماری‌های نورودژنراتیو، گسترش راه حلهایی الزامی است که نورون‌های زنده را به ‌طور انتخابی برای نظارت در لحظه برچسب‌گذاری کنند. با وجود این، فناوری‌های برچسب‌گذاری مبتنی بر ژن و آنتی‌بادی که طبق معمول برای مشاهده نورون‌ها منفعت گیری خواهد شد، به علت وابستگی به گفتن ژن یا پروتئین‌های خاص، مشکلاتی از جمله دقت پایین و سختی در ردیابی طویل مدت دارند.

فناوری NeuM که از طریق طراحی مولکولی سلول‌های عصبی گسترش یافته، دارای میل پیوند به غشای عصبی است و امکان ردیابی طویل مدت و تصویربرداری با وضوح بالا را از نورون‌ها فراهم می‌کند. کاوشگرهای فلورسنت در NeuM با منفعت گیری از فعالیت سلول‌های زنده به غشای عصبی متصل خواهد شد و سیگنال‌های فلورسنت را زمان تحریک توسط طول موج‌های خاص نور انتشار می‌کنند. این کار، امکان مشاهده دقیق ساختارهای عصبی و نظارت با وضوح بالا را بر تعامل های عصبی فراهم می‌کند.

فناوری NeuM، عکس العمل‌پذیری انتخابی را نسبت به سلول‌های زنده مشخص می کند و سلول‌های مرده را حذف می‌کند. علاوه بر این، گروه پژوهشی موفق شده‌اند تا زمان مشاهده نورون‌ها را از ۶ ساعت به ۷۲ ساعت افزایش دهند و امکان ثبت تغییرات پویا را در نورون‌های زنده طی یک دوره طویل در عکس العمل به تغییرات محیطی فراهم کنند.

انتظار می‌رود NeuM بتواند اطلاعاتی را برای گسترش پژوهش و درمان حوالی بیماری‌های نورودژنراتیو اراعه دهد که اکنون هیچ درمانی برای آنها وجود ندارد. این بیماری‌ها از جمله آلزایمر، در تاثییر صدمه عصبی ناشی از تشکیل پروتئین‌های سمی همانند آمیلوئید و هجوم مواد التهابی رخ خواهند داد. مشاهدات دقیق NeuM درمورد تغییرات عصبی می‌توانند روال برسی ترکیبات درمانی را آسان‌تر کنند.

دکتر کیم اظهار داشت: NeuM می‌تواند نورون‌های پیر و تحلیل‌رفته را تشخیص دهد و به یک فناوری حیاتی در اشکار کردن مکانیسم‌های زیربنای اختلالات دژنراتیو مغز و گسترش درمان‌ها تبدیل شود. ما تصمیم داریم در آینده NeuM را با طراحی طول موج‌های فلورسنس به منظور تشخیص رنگ‌هایی همانند سبز و قرمز برای تحلیل دقیق‌تر نورون‌ها اصلاح کنیم.

این پژوهش در مجله «Angewandte Chemie» به چاپ رسید.