انقلاب در درمان بیماری‌های مغزی؛ کنترل مغز با میدان مغناطیسی

محققان با توسعه فناوری جدیدی، راهی برای کنترل دقیق مدارهای مغزی با استفاده از میدان‌های مغناطیسی پیدا کرده‌اند. این فناوری که مغناطیس‌ژنتیک نام دارد، می‌تواند برای درمان بیماری‌هایی مانند پارکینسون، افسردگی و درد مزمن مورد استفاده قرار گیرد.

محققان یک فناوری ژن درمانی ایجاد کرده‌اند که از میدان‌های مغناطیسی برای روشن و خاموش کردن گروه‌های عصبی خاصی در مغز استفاده می‌کند و مدارهای مغزی که تحت تاثیر بیماری پارکینسون قرار گرفته‌اند را کنترل می‌کند. علاوه بر پارکینسون، از این فناوری می‌توان برای درمان بیماری‌هایی مانند افسردگی، چاقی و درد مزمن استفاده کرد.

به گزارش ایسنا به نقل از نیواطلس، همانطور که علم و فناوری پیشرفت کرده است، ژن‌درمانی نیز برای درمان بیماری‌های مغزی به وجود آمده است. برای مثال، اپتوژنتیک، پروتئین‌های حساس به نور را به سلول‌های عصبی یا نورون‌های خاص می‌رساند و مدارهای مغز را با روشن و خاموش کردن نورون‌ها با استفاده از نور کنترل می‌کند. اما نیاز به کاشت فیبر نوری وجود دارد.

اپتوژنتیک(Optogenetics) به پیشرفت روش‌های تصویربرداری در قرن اخیر کمک کرده و مطالعه و بررسی عملکردهای مغزی را سرعت بخشیده‌ است.

مغناطیس‌ژنتیک با استفاده از میدان‌های مغناطیسی به نتیجه‌ای مشابه ژن‌درمانی دست‌ می‌یابد. محققان برای توسعه ژن درمانی که از میدان‌های مغناطیسی برای کنترل دقیق مدارهای مغزی خاص در لحظه در مغز و بدون نیاز به کاشت دستگاه استفاده می‌کند، با یکدیگر همکاری کرده‌اند.

مایکل کاپلیت(Michael Kaplitt)، پروفسور و معاون اجرایی جراحی مغز و اعصاب و نویسنده همکار این مطالعه می‌گوید: ما تصور می‌کنیم که فناوری مغناطیس‌ژنتیک ممکن است روزی برای بیماران در طیف گسترده‌ای از موارد بالینی مورد استفاده قرار گیرد.

کانال‌های یونی، پروتئین‌های خاصی با ویژگی‌هایی هستند که به آنها اجازه می‌دهد که به شکل کانال‌ به هم متصل شوند. عملکرد کانال‌های یونی این است که به یون‌های معدنی خاص یعنی عمدتا سدیم(Na+)، پتاسیم(K+)، کلسیم(Ca۲+) یا کلرید(Cl-) اجازه بدهند که از طریق غشای پلاسما به داخل و خارج سلول رفت و آمد کنند. در نورون‌ها، این فرآیند، سیگنال‌های الکتریکی را قادر می‌سازد از یک نورون به نورون دیگر منتقل شوند.

محققان یک پروتئین کانال یونی را با یک نانو جسم پروتئینی طوری مهندسی کردند که به یک پروتئین طبیعی گیرنده آهن به نام فریتین بچسبد. هنگامی که ژن درمانی از طریق جراحی کم تهاجمی به ناحیه خاصی از مغز تحویل داده می‌شود، یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می‌شود که نیروی کافی بر روی اتم‌های آهن به دام افتاده در فریتین اعمال می‌کند که کانال یونی را باز یا بسته کند یا نورون را «روشن» یا «خاموش» کند.

در یک آزمایش، از مدل‌های موش مبتلا به بیماری پارکینسون استفاده شد و محققان این فناوری را به سلول‌های عصبی در ناحیه‌ای از مغز به نام هسته ساب تالاموس تحویل دادند. در انسان، با تحریک عمیق مغز(DBS) این ناحیه مورد هدف قرار می‌گیرد تا نوسانات حرکتی یا لرزش ناشی از این بیماری کاهش یابد. اعمال میدان مغناطیسی برای روشن کردن این فناوری در موش‌ها به طور قابل توجهی ناهنجاری‌های حرکتی را کاهش داد.

محققان دریافتند که روش آنها با استفاده از یک آهنربای کوچک‌تر و ارزان‌تر نسبت به آهنربای موجود در دستگاه تصویربرداری پرتو مغناطیسی(MRI) نیز به خوبی کار می‌کند. این آهنربا در یک دستگاه تحریک مغناطیسی از طریق جمجمه(TMS) است که برای درمان بیماران مبتلا به افسردگی، میگرن و سایر بیمارها استفاده می‌شود. آنها هیچ مشکل ایمنی در روش خود مشاهده نکردند.

محققان قصد دارند کاربردهای بالینی درمان مغناطیسی خود، از جمله درمان شرایط روانی و حتی دردهای مزمن را بررسی کنند. آنها همچنین به بهینه‌سازی فناوری خود ادامه خواهند داد.