Երբ 1980-ականների սկզբին Փոլա Համոնդը առաջին անգամ ժամանեց MIT-ի համալսարան, որպես առաջին կուրսի ուսանող, նա վստահ չէր, թե արդյոք պատկանում է իրեն: Իրականում, ինչպես նա ասաց MIT-ի լսարանին, նա իրեն «խաբեբա» էր զգում:
MIT ինստիտուտի պրոֆեսոր Փոլա Համոնդը, աշխարհահռչակ քիմիական ինժեներ, ով իր ակադեմիական կարիերայի մեծ մասն անցկացրել է MIT-ում, հանդես է եկել 2023-24 թվականների Ջեյմս Ռ. Քիլիան կրտսերի Ֆակուլտետի նվաճումների մրցանակի դասախոսությամբ: Պատկերի վարկ՝ Ջեյք Բելչեր
Այնուամենայնիվ, այդ զգացումը երկար չտևեց, քանի որ Համոնդը սկսեց աջակցություն գտնել իր համակուրսեցիների և MIT-ի դասախոսների շրջանում: «Համայնքն իսկապես կարևոր էր ինձ համար, զգալ, որ ես պատկանում եմ, զգալ, որ ես տեղ ունեմ այստեղ, և ես գտա մարդկանց, ովքեր պատրաստ էին գրկել ինձ և աջակցել ինձ», - ասաց նա:
Համոնդը՝ աշխարհահռչակ քիմիական ինժեներ, ով իր ակադեմիական կարիերայի մեծ մասն անցկացրել է MIT-ում, իր խոսքերն ասաց 2023-24 թվականներին Ջեյմս Ռ. Քիլիան կրտսերի Ֆակուլտետի նվաճումների մրցանակաբաշխության դասախոսության ժամանակ:
Հիմնադրվել է 1971 թվականին՝ ի պատիվ MIT-ի 10-րդ նախագահ Ջեյմս Քիլիանի, Կիլիան մրցանակը գնահատում է MIT-ի դասախոսական կազմի արտասովոր մասնագիտական ձեռքբերումները: Համոնդն այս տարվա մրցանակի համար ընտրվել է «ոչ միայն իր հսկայական մասնագիտական ձեռքբերումների և ներդրումների, այլ նաև իր իսկական ջերմության և մարդասիրության, նրա խոհեմության և արդյունավետ առաջնորդության, ինչպես նաև իր կարեկցանքի և էթիկայի համար», ասվում է մրցանակի մեջ:
«Պրոֆեսոր Համմոնդը նանոտեխնոլոգիական հետազոտությունների առաջամարտիկ է: Ծրագրով, որը տարածվում է հիմնական գիտությունից մինչև թարգմանչական հետազոտություններ բժշկության և էներգետիկայի ոլորտում, նա ներկայացրել է նոր մոտեցումներ քաղցկեղի բուժման և ոչ ինվազիվ պատկերավորման համար դեղերի առաքման բարդ համակարգերի նախագծման և զարգացման համար», - ասում է MIT-ի ֆակուլտետի նախագահ և պրոֆեսոր Մերի Ֆուլերը: գրականության, ով հանձնեց մրցանակը։ «Որպես նրա գործընկերներ, մենք ուրախ ենք այսօր նշել նրա կարիերան»:
Հունվարին Համոնդը սկսեց ծառայել որպես MIT-ի պրոֆեսորադասախոսական կազմի փոխպրովոստ: Մինչ այդ նա ութ տարի ղեկավարել է Քիմիական ճարտարագիտության ամբիոնը, իսկ 2021 թվականին նշանակվել է ինստիտուտի պրոֆեսոր։
Բազմակողմանի տեխնիկա
Համոնդը, ով մեծացել է Դեթրոյթում, իր ծնողներին վերագրում է գիտության հանդեպ սեր սերմանելը: Նրա հայրն այն ժամանակ կենսաքիմիայի եզակի սևամորթ դոկտորներից մեկն էր, մինչդեռ մայրը բուժքույրի մագիստրոսի կոչում էր ստացել Հովարդի համալսարանից և հիմնել բուժքույրական դպրոց Ուեյն շրջանի համայնքային քոլեջում: «Դա հսկայական հնարավորություններ ընձեռեց Դեթրոյթի շրջանում կանանց, այդ թվում՝ գունավոր կանանց համար», - նշել է Համոնդը:
1984 թվականին MIT-ում բակալավրի կոչում ստանալուց հետո Համմոնդը աշխատել է որպես ինժեներ, նախքան ինստիտուտ վերադառնալը որպես ասպիրանտ՝ ստանալով իր PhD 1993 թվականին: Հարվարդի համալսարանում երկամյա հետդոկտորականից հետո նա վերադարձել է միանալու MIT-ի ֆակուլտետ 1995 թվականին: .
Համմոնդի հետազոտության հիմքում ընկած է այն տեխնիկան, որը նա մշակել է բարակ թաղանթներ ստեղծելու համար, որոնք կարող են էապես «փաթաթել» նանոմասնիկները: Կարգավորելով այս թաղանթների քիմիական բաղադրությունը՝ մասնիկները կարող են հարմարեցվել դեղամիջոցներ կամ նուկլեինաթթուներ փոխանցելու և մարմնի հատուկ բջիջներին, այդ թվում՝ քաղցկեղային բջիջներին թիրախավորելու համար:
Այս թաղանթները պատրաստելու համար Համոնդը սկսում է դրական լիցքավորված պոլիմերները շերտավորելով բացասական լիցքավորված մակերեսի վրա: Այնուհետև կարելի է ավելացնել ավելի շատ շերտեր՝ փոխարինելով դրական և բացասական լիցքավորված պոլիմերները: Այս շերտերից յուրաքանչյուրը կարող է պարունակել դեղամիջոցներ կամ այլ օգտակար մոլեկուլներ, ինչպիսիք են ԴՆԹ-ն կամ ՌՆԹ-ն: Այս ֆիլմերից մի քանիսը պարունակում են հարյուրավոր շերտեր, մյուսները՝ ընդամենը մեկը, ինչը դրանք դարձնում է օգտակար կիրառությունների լայն շրջանակի համար:
«Շերտ առ շերտ գործընթացում հաճելին այն է, որ ես կարող եմ ընտրել քայքայվող պոլիմերների խումբ, որոնք լավ կենսահամատեղելի են, և ես կարող եմ դրանք փոխարինել մեր դեղանյութերի հետ: Սա նշանակում է, որ ես կարող եմ ստեղծել բարակ թաղանթային շերտեր, որոնք պարունակում են տարբեր դեղամիջոցներ ֆիլմի տարբեր կետերում», - ասաց Համոնդը: «Այնուհետև, երբ ֆիլմը քայքայվի, այն կարող է հակառակ հերթականությամբ ազատել այդ դեղերը: Սա մեզ հնարավորություն է տալիս ստեղծել բարդ, բազմադեղորայքային ֆիլմեր՝ օգտագործելով ջրի վրա հիմնված պարզ տեխնիկա»:
Համոնդը նկարագրել է, թե ինչպես կարելի է այս շերտ առ շերտ թաղանթները օգտագործել ոսկրերի աճը խթանելու համար՝ մի հավելվածում, որը կարող է օգնել ոսկրային բնածին արատներով ծնվածներին կամ տրավմատիկ վնասվածքներ ունեցող մարդկանց:
Այդ օգտագործման համար նրա լաբորատորիան ստեղծել է ֆիլմեր երկու սպիտակուցների շերտերով: Դրանցից մեկը՝ BMP-2-ը, սպիտակուց է, որը փոխազդում է մեծահասակների ցողունային բջիջների հետ և դրդում նրանց տարբերվել ոսկրային բջիջների՝ առաջացնելով նոր ոսկոր: Երկրորդը VEGF կոչվող աճի գործոնն է, որը խթանում է նոր արյունատար անոթների աճը, որոնք օգնում են ոսկորների վերականգնմանը: Այս շերտերը կիրառվում են շատ բարակ հյուսվածքի փայտամածի վրա, որը կարող է տեղադրվել վնասվածքի տեղում:
Համոնդը և նրա ուսանողները նախագծել են ծածկույթն այնպես, որ երբ այն տեղադրվի, այն վաղաժամ կթողարկի VEGF-ը, մոտ մեկ շաբաթվա ընթացքում և շարունակի թողարկել BMP-2 մինչև 40 օր: Մկների վրա կատարած ուսումնասիրության ժամանակ նրանք պարզեցին, որ այս հյուսվածքային փայտամածը խթանում է աճը նոր ոսկոր որը գրեթե չէր տարբերվում բնական ոսկորից:
Քաղցկեղի թիրախավորում
Որպես MIT-ի Քոչի Ինտեգրատիվ Քաղցկեղի Հետազոտությունների Ինստիտուտի անդամ՝ Համոնդը նաև մշակել է շերտ առ շերտ ծածկույթներ, որոնք կարող են բարելավել քաղցկեղի դեմ դեղամիջոցների առաքման համար օգտագործվող նանոմասնիկների աշխատանքը, ինչպիսիք են լիպոսոմները կամ նանոմասնիկները, որոնք պատրաստված են PLGA կոչվող պոլիմերից:
«Մենք ունենք թմրամիջոցների կրիչների լայն տեսականի, որոնք կարող ենք փաթաթել այս ձևով: Ես մտածում եմ նրանց մասին, ինչպես գմբեթը, որտեղ կան քաղցրավենիքի բոլոր շերտերը, և դրանք մեկ առ մեկ լուծարվում են», - ասաց Համոնդը:
Օգտագործելով այս մոտեցումը՝ Համոնդը ստեղծել է մասնիկներ, որոնք կարող են մեկ-երկու հարված հասցնել քաղցկեղի բջիջներին: Նախ, մասնիկները արձակում են նուկլեինաթթվի մի դոզան, ինչպիսին է կարճ միջամտող ՌՆԹ-ն (siRNA), որը կարող է անջատել քաղցկեղային գենը կամ միկրոՌՆԹ-ն, որը կարող է ակտիվացնել ուռուցքը ճնշող գեները: Այնուհետև մասնիկները թողարկում են քիմիաթերապիայի դեղամիջոց, ինչպիսին է ցիսպլատինը, որի նկատմամբ բջիջներն այժմ ավելի խոցելի են:
Մասնիկները ներառում են նաև բացասաբար լիցքավորված արտաքին «գաղտագողի շերտ», որը պաշտպանում է նրանց արյան շրջանառության մեջ քայքայվելուց՝ նախքան թիրախներին հասնելը: Այս արտաքին շերտը կարող է նաև փոփոխվել, որպեսզի օգնի մասնիկներին կլանել քաղցկեղի բջիջները՝ ներառելով մոլեկուլներ, որոնք կապվում են ուռուցքային բջիջների վրա առատորեն առկա սպիտակուցներին:
Ավելի վերջին աշխատանքում Համմոնդը սկսել է նանոմասնիկներ մշակել, որոնք կարող են թիրախավորել ձվարանների քաղցկեղը և օգնել կանխել հիվանդության կրկնությունը քիմիաթերապիայից հետո: Ձվարանների քաղցկեղով հիվանդների մոտ 70 տոկոսի մոտ բուժման առաջին փուլը շատ արդյունավետ է, սակայն ուռուցքները կրկնվում են այդ դեպքերի մոտ 85 տոկոսում, և այդ նոր ուռուցքները սովորաբար դեղակայուն են:
Փոփոխելով թմրանյութ մատակարարող նանոմասնիկների վրա կիրառվող ծածկույթի տեսակը՝ Համոնդը պարզել է, որ մասնիկները կարող են նախագծված լինել կամ ներթափանցել ուռուցքային բջիջների ներսում կամ կպչել դրանց մակերեսին: Օգտագործելով մասնիկներ, որոնք կպչում են բջիջներին, նա մշակել է բուժում, որը կարող է օգնել արագացնել հիվանդի իմունային պատասխանը ցանկացած կրկնվող ուռուցքային բջիջների նկատմամբ:
«Ձվարանների քաղցկեղի դեպքում շատ քիչ իմունային բջիջներ կան այդ տարածության մեջ, և քանի որ դրանք շատ իմունային բջիջներ չունեն, շատ դժվար է իմունային պատասխանը աշխուժացնել», - ասաց նա: «Այնուամենայնիվ, եթե մենք կարողանանք մոլեկուլ հասցնել հարևան բջիջներին, այն քչերին, որոնք առկա են, և դրանք աշխուժացնենք, ապա մենք կարող ենք ինչ-որ բան անել»:
Այդ նպատակով նա նախագծել է նանոմասնիկներ, որոնք փոխանցում են IL-12-ը՝ ցիտոկին, որը խթանում է մոտակա T բջիջները, որպեսզի ակտիվանան և սկսեն հարձակվել ուռուցքային բջիջների վրա: Մկների վրա կատարած ուսումնասիրության ժամանակ նա պարզել է, որ այս բուժումը առաջացրել է երկարատև հիշողության T-բջիջների արձագանք, որը կանխում է ձվարանների քաղցկեղի կրկնությունը:
Համոնդը փակեց իր դասախոսությունը՝ նկարագրելով այն ազդեցությունը, որ ինստիտուտն ունեցել է իր վրա իր ողջ կարիերայի ընթացքում:
«Դա փոխակերպող փորձ էր», - ասաց նա: «Ես իսկապես կարծում եմ, որ այս վայրը առանձնահատուկ է, քանի որ այն միավորում է մարդկանց և մեզ հնարավորություն է տալիս միասին անել այնպիսի բաներ, որոնք մենք չէինք կարող միայնակ անել: Եվ դա այն աջակցությունն է, որը մենք ստանում ենք մեր ընկերներից, մեր գործընկերներից և մեր ուսանողներից, որն իսկապես հնարավոր է դարձնում ամեն ինչ»:
Գրել է Անն Թրաֆթոնը
Source: MIT
