ردیابی دقیق التهاب با آنتی‌بادی‌ها: روشی نوین برای شناسایی نشانگرهای زیستی بیماری‌ها

التهاب تقریباً در تمامی بیماری‌ها نقش دارد، اما آزمایش‌های خونی کنونی نمی‌توانند محل دقیق التهاب را در اندام‌ها یا بافت‌های بدن مشخص کنند.

اکنون، محققان دانشگاه کیس وسترن رزرو روش جدیدی را برای شناسایی التهاب با استفاده از آنتی‌بادی‌ها توسعه داده‌اند که می‌تواند به آزمایش‌های خونی منجر شود که نشانگرهای زیستی بیماری‌های خاص مانند بیماری‌های قلبی، آلزایمر و سرطان‌ها را شناسایی کنند. این روش همچنین می‌تواند به کشف داروهای جدید کمک کند.

“این تحقیق مسیرهای جدیدی را برای مطالعات آینده باز می‌کند. این روش نه‌تنها به درک بهتر التهاب و شناسایی بیماری‌ها کمک می‌کند، بلکه می‌تواند در کشف داروهای جدید نیز مؤثر باشد.”
— گرگ توختروپ، استاد شیمی دانشگاه کیس وسترن رزرو

نتایج این پژوهش در ژورنال Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است.

ردپای التهاب در بدن

محققان دریافتند که برخی ترکیباتی که در اثر تعامل با گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) ایجاد می‌شوند، می‌توانند به‌طور ویژه و منحصربه‌فردی با آنتی‌بادی‌ها واکنش دهند و شناسایی شوند.

گونه‌های فعال اکسیژن (ROS)، ترکیباتی بسیار واکنشی حاوی اکسیژن هستند که می‌توانند به DNA، پروتئین‌ها و چربی‌ها آسیب برسانند. در طول التهاب، سلول‌های ایمنی ROS تولید می‌کنند تا باکتری‌ها و عوامل بیماری‌زا را از بین ببرند. این ترکیبات همچنین می‌توانند در اثر عوامل محیطی مانند نور ماورای بنفش، آلودگی، تشعشعات و سیگار کشیدن تولید شوند. مقادیر بیش از حد ROS می‌تواند باعث آسیب جدی به سلول‌ها و بافت‌ها شود.

تیم تحقیقاتی بررسی کرد که ROS چگونه با اسید لینولئیک (یک اسید چرب موجود در تمام غشاهای سلولی) واکنش نشان می‌دهد و ترکیباتی به نام اسیدهای اپوکسی‌کتواکتادکانوئیک (EKODEs) را تشکیل می‌دهد.

کشف مکانیسم جدید در بدن

دکتر توختروپ و تیمش دریافتند که EKODEs با اسید آمینه سیستئین پیوند پایداری ایجاد می‌کنند، مکانیسمی که تا پیش از این ناشناخته بود. این ترکیبات سپس در بافت‌های مختلف بدن که دچار استرس اکسیداتیو هستند، مانند مغز، قلب، کبد و سایر اندام‌ها تجمع می‌یابند.

محققان با استفاده از مدل‌های موش، آنتی‌بادی‌هایی برای این ترکیبات تولید کردند و موفق شدند EKODEs را در انواع مختلف بافت‌ها، هم در موش و هم در انسان، شناسایی کنند.

“آنچه این کشف را بسیار جالب و ارزشمند می‌کند این است که می‌توان ترکیبات و غلظت‌های متفاوتی را در بافت‌ها و اندام‌های مختلف شناسایی کرد، به این معنی که احتمالاً می‌توان انواع مختلفی از بیماری‌ها را تنها با یک آزمایش خون تشخیص داد.”
— دکتر توختروپ

چگونه یک آزمایش خون می‌تواند التهاب را مشخص کند؟

این روش می‌تواند مشابه آزمایش A1C برای دیابت عمل کند، که میزان هموگلوبین پوشیده‌شده با گلوکز را اندازه‌گیری کرده و سطح گلوکز خون را در سه ماه گذشته نشان می‌دهد.

یک آزمایش EKODE می‌تواند نشان‌دهنده استرس اکسیداتیو غیرطبیعی در اندام‌های خاص باشد، و به تشخیص زودهنگام بیماری‌ها کمک کند.

جستجو برای نشانگرهای زیستی بیماری‌ها

گام بعدی در این تحقیق، شناسایی اهداف EKODE در اندام‌ها و بافت‌های مختلف برای ارتباط این نشانگرهای زیستی با بیماری‌های خاص است.

**دکتر توختروپ به‌ویژه به بررسی EKODEs تولیدشده در چشم علاقه‌مند است، زیرا این ترکیبات می‌توانند به بیماری‌های بینایی مانند تخریب ماکولا مرتبط با سن و رتینوپاتی دیابتی ارتباط داشته باشند.

“دلیل اینکه این نشانگرهای زیستی تاکنون شناسایی نشده بودند این است که ما مجبور شدیم ابزارهای جدیدی را در آزمایشگاه توسعه دهیم تا اصلاً بتوانیم آن‌ها را جستجو کنیم.”
— دکتر توختروپ

محققان ابتدا ترکیبات EKODE را سنتز کرده و سپس واکنش آن‌ها را با اسیدهای آمینه مختلف بررسی کردند. نتایج نشان داد که سیستئین تنها اسید آمینه‌ای است که EKODE می‌تواند برای مدت طولانی با آن پیوند پایدار ایجاد کند.

“ما ابتدا بر اساس اصول شیمیایی، پیش‌بینی کردیم که چه ترکیباتی ممکن است تشکیل شوند و سپس آن‌ها را جستجو کردیم. این مطالعه نشان می‌دهد که چگونه یک دیدگاه پایه‌ای علمی می‌تواند مسیر توسعه آزمایش‌های بالینی را هموار کند.”
— دکتر توختروپ

امکان کشف داروهای جدید با این روش

علاوه بر تشخیص التهاب و بیماری‌ها، این تحقیق می‌تواند در کشف داروهای جدید نیز نقش کلیدی ایفا کند.

“شناسایی سیستئین‌های واکنشی در حال حاضر یکی از محورهای اصلی کشف داروهای جدید است. این روش می‌تواند به شناسایی سیستئین‌های واکنشی متعددی که می‌توانند اهدافی برای داروهای جدید باشند، کمک کند.”
— دکتر توختروپ

جمع‌بندی

روش جدیدی برای شناسایی التهاب با استفاده از آنتی‌بادی‌ها توسعه یافته است.
این روش می‌تواند در آینده به یک آزمایش خون برای تشخیص بیماری‌های خاص تبدیل شود.
التهاب در اندام‌های مختلف بدن با تجمع ترکیبات EKODEs قابل شناسایی است.
این تحقیق علاوه بر تشخیص بیماری‌ها، می‌تواند در توسعه داروهای جدید نیز تأثیرگذار باشد.

این کشف می‌تواند تحولی بزرگ در پزشکی شخصی‌سازی‌شده و تشخیص زودهنگام بیماری‌ها ایجاد کند.

:Reference
Shi, C., Eskandari, R., Zhang, J., Zhang, G., Li, L., Hawkins, D., Zhu, X., & Tochtrop, G. P. (2025). The unique reactivity of EKODE lipid peroxidation products allows in vivo detection of inflammation. Proceedings of the National Academy of Sciences, ۱۲۲(۶). https://doi.org/10.1073/pnas.2415039122