تاریخ شروع : 1402/03/07
مهلت ارسال : 1402/04/07
گرنت صندوق نوآوری و شکوفایی:
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 300میلیون تومان
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 300میلیون تومان
مهلت ارسال پروپوزال به اتمام رسیده است
ژل جوان‌کننده پوست حاوی نانولیپوزوم‌های بارگیری‌شده با عصاره سلول‌های بنیادی گیاه گندم (Triticum aestivum)
خلاصه فناوری:
پیری پوست در اثر عوامل متعدد درونی و بیرونی رخ می‌دهد و همراه با خشکی پوست، یک معضل جدی است. برای برگرداندن جوانی پوست روش‌های تهاجمی‌تر درمانی وجود دارند كه در آن‌ها اپيدرم و يا قسمتی از درم برداشته می‌شود تا پروتئين‌های زمینه درم مجددا توليد شوند و كراتينوسيت‌های جديد به‌طور كامل جايگزين گردند. اين روش‌های درمانی شامل لايه‌برداری با ليزرErbium YAG، لايه‌برداری با ليزرCO2، پوستسابی و لایهبرداری پوست با مواد شيميايی هستند كه اگرچه موثراند ولی ممكن است دوره بهبود طولانی، دوره‌های تغييرات رنگدانه‌های پوست، عفونت و خطر ايجاد زخم را به‌همراه داشته باشند. استفاده از آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی در این عرصه، همواره راهبردی و کم‌هزینه‌تر هستند. آنتی‌اکسیدان‌ها میتوانند به پیشگیری یا درمان کمک کنند. گیاه گندم به‌دلیل داشتن ترکیبات فنولی و غنی بودن از ویتامین E به‌عنوان یک آنتی‌اکسیدان دارای اثرات ضد پیری پوست شناخته می‌شود. اخیرا استفاده از سلول‌های بنیادی گیاهی به‌دلیل غنای متابولیتی بیشتر نسبت به فرآورده‌های گیاهی هم‌رده خود، امکان ارائه نسل جدیدی از کرم‌های آرایشی و بهداشتی موثر را به بازار رقابتی دنیا فراهم کرده است. استفاده از فناوری‌های نوین دارورسانی، اثربخشی و راندمان آن‌ها را افزایش خواهد داد. هدف اصلی این طرح تولید ژل جوان‌کننده پوست حاوی نانولیپوزوم‌های بارگیری شده با عصاره سلول‌های بنیادی گیاه گندم برای مهار پیری در پوست است. بهمنظور جذب پوستي حداكثری مواد موجود در عصاره سلول‌های بنیادی گندم، از حامل‌های لیپیدی مانند لیپوزوم‌ها استفاده می‌شود. لیپوزوم‌ها ذرات کروی تشکیل‌شده از لیپیدهای قطبی همراه با یا بدون استرول هستند. در حلال‌های قطبی مثل آب، لیپیدهای قطبی تمایل به تجمع در فرم غشاهای دو لایه‌ای و تشکیل لیپوزوم را دارند. ویژگی‌هایی از قبیل سمیت ذاتی پایین، زیستتجزیهپذیری و عدم تحریک سیستم ایمنی، سبب شده است که لیپوزوم‌ها به عنوان یک حامل بسیار مناسب در سیستم‌های دارورسانی نوین مورد توجه واقع شوند. اهداف عمده در دارورسانی پوستی توسط نانولیپوزوم‌ها، افزایش نفوذ و جذب دارو به موضع، کاهش جذب سیستمیک دارو و افزایش ماندگاری دارو در محل است. با تهیه نانولیپوزوم‌های حاوی عصاره سلول‌های بنیادی گندم در اندازه مناسب (زیر 200 نانومتر) و فرمولاسیون ژل، نانولیپوزوم‌ها میتوانند به لایه‌های زیرین پوست نفوذ کنند و دارورسانی پوستی را بهمنظور افزایش تکثیر سلول‌های فیبروبلاست موجود در لایه درم افزایش دهند. استفاده توام از فناوری سلول‌های بنیادی گیاهی و نانولیپوزوم می‌تواند راهبرد موثری برای پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری‌های پوستی دیگر مثل ملانوما، ترمیم زخم و... باشد.
پیری پوست در اثر عوامل متعدد درونی و بیرونی رخ می‌دهد و همراه با خشکی پوست، یک معضل جدی است. برای برگرداندن جوانی پوست روش‌های تهاجمی‌تر درمانی وجود دارند كه در آن‌ها اپيدرم و يا قسمتی از درم برداشته می‌شود تا پروتئين‌های زمینه درم مجددا توليد شوند و كراتينوسيت‌های جديد به‌طور كامل جايگزين گردند. اين روش‌های درمانی شامل لايه‌برداری با ليزرErbium YAG، لايه‌برداری با ليزرCO2، پوستسابی و لایهبرداری پوست با مواد شيميايی هستند كه اگرچه موثراند ولی ممكن است دوره بهبود طولانی، دوره‌های تغييرات رنگدانه‌های پوست، عفونت و خطر ايجاد زخم را به‌همراه داشته باشند. استفاده از آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی در این عرصه، همواره راهبردی و کم‌هزینه‌تر هستند. آنتی‌اکسیدان‌ها میتوانند به پیشگیری یا درمان کمک کنند. گیاه گندم به‌دلیل داشتن ترکیبات فنولی و غنی بودن از ویتامین E به‌عنوان یک آنتی‌اکسیدان دارای اثرات ضد پیری پوست شناخته می‌شود. اخیرا استفاده از سلول‌های بنیادی گیاهی به‌دلیل غنای متابولیتی بیشتر نسبت به فرآورده‌های گیاهی هم‌رده خود، امکان ارائه نسل جدیدی از کرم‌های آرایشی و بهداشتی موثر را به بازار رقابتی دنیا فراهم کرده است. استفاده از فناوری‌های نوین دارورسانی، اثربخشی و راندمان آن‌ها را افزایش خواهد داد. هدف اصلی این طرح تولید ژل جوان‌کننده پوست حاوی نانولیپوزوم‌های بارگیری شده با عصاره سلول‌های بنیادی گیاه گندم برای مهار پیری در پوست است. بهمنظور جذب پوستي حداكثری مواد موجود در عصاره سلول‌های بنیادی گندم، از حامل‌های لیپیدی مانند لیپوزوم‌ها استفاده می‌شود. لیپوزوم‌ها ذرات کروی تشکیل‌شده از لیپیدهای قطبی همراه با یا بدون استرول هستند. در حلال‌های قطبی مثل آب، لیپیدهای قطبی تمایل به تجمع در فرم غشاهای دو لایه‌ای و تشکیل لیپوزوم را دارند. ویژگی‌هایی از قبیل سمیت ذاتی پایین، زیستتجزیهپذیری و عدم تحریک سیستم ایمنی، سبب شده است که لیپوزوم‌ها به عنوان یک حامل بسیار مناسب در سیستم‌های دارورسانی نوین مورد توجه واقع شوند. اهداف عمده در دارورسانی پوستی توسط نانولیپوزوم‌ها، افزایش نفوذ و جذب دارو به موضع، کاهش جذب سیستمیک دارو و افزایش ماندگاری دارو در محل است. با تهیه نانولیپوزوم‌های حاوی عصاره سلول‌های بنیادی گندم در اندازه مناسب (زیر 200 نانومتر) و فرمولاسیون ژل، نانولیپوزوم‌ها میتوانند به لایه‌های زیرین پوست نفوذ کنند و دارورسانی پوستی را بهمنظور افزایش تکثیر سلول‌های فیبروبلاست موجود در لایه درم افزایش دهند. استفاده توام از فناوری سلول‌های بنیادی گیاهی و نانولیپوزوم می‌تواند راهبرد موثری برای پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری‌های پوستی دیگر مثل ملانوما، ترمیم زخم و... باشد.
ضرورت مسئله:
پوست بزرگ‌ترین قسمت بدن است که تمام سطح آن را پوشش می‌دهد و از بدن در برابر عوامل خارجی از قبیل میکروارگانیسم‌ها، مواد شیمیایی و عوامل فیزیکی مثل اشعه خورشید محافظت می‌کند. پوست همچنین نقش مهمی در تنظیم دما و حفظ آب و الکترولیت‌های بدن ایفا می‌کند و در زیبایی ظاهری تاثیر به‌سزایی دارد؛ به همین خاطر در کانون توجه بسیاری از پزشکان و محققان قرار گرفته است. پوست از سه لایه اپیدرم (سطحی‌ترین لایه پوست که استراتوم کورنئوم در آن حاوی ملانوسایت‌ها و کراتینوسایت‌ها است)، درم (شامل پایانه‌های عصبی برای حس لمس، فشار، دما، درد و خارش، رگ‌های خونی و لنف است که توسط بافت پیوندی متشکل از فیبروبلاست، کلاژن و فیبرهای الاستیک و مشبک، احاطه شده) و هایپودرم (عمقی‌ترین لایه پوست که از چربی پوشیده شده و نقش عایق گرما، ذخیره مواد غذایی، محافظت از ضربه و تحرک و پویایی پوست را بر عهده دارد) تشکیل شده است. پیری پوست (یا aging) فرآیند زیستی پیچیده و متداومی است که فاکتورهای داخلی و خارجی مختلفی آن را تحت تاثیر قرار می‌دهند که با تغییرات سلولی و مولکولی و افزایش اپوپتوز سلول‌ها همراه است و تمام لایه‌های اپیدرم و درم را درگیر می‌کند. پیشرفت پیری در پوست در تمام افراد یکسان نیست. برخی به‌دلایل ژنتیکی و محیطی بیشتر مستعد این موضوع هستند و در آن‌ها کرم‌های جوان‌کننده بیشتر جنبه درمانی پیدا می‌کند. روش‌های مختلف مانند تزریق درون‌پوستی، جراحی، لیزر، استفاده از سلول‌های بنیادی جهت ترمیم پوست و همچنین تیمارهای آرایشی بهداشتی مانند کرم‌ها و لوسیون‌ها همه سعی دارند فرآیندهای پیچیده پیری پوست را مهار کنند. مدت‌هاست استفاده از مواد گیاهی در صنعت آرایشی بهداشتی اهمیت فراوانی پیدا کرده است. سلول‌های بنیادی در گیاهان و جانوران یافت می‌شوند. این سلول‌ها با ویژگیهای غیر معمول، توانایی تکثیر (تکثیر پیوسته) و تمایز به سلول‌های تخصصی (بسته به ارگان موجود در آن) را دارند و همچنین مسئول رشد و ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده هستند. عصاره‌های به‌دست‌آمده از سلول‌های بنیادی گیاه منبع بسیاری از مواد فعال هستند که برای انسان بی‌خطرند زیرا پاسخ سیستم ایمنی بدن را فعال نمی‌کنند.
عصاره حاصل از سلول‌های بنیادی گیاه مسئول بسیاری از اثرات مثبت آرایشی، مانند افزایش عمر فیبروبلاست‌ها و تحریک فعالیت آن‌ها، انعطافپذیری اپیدرم، تنظیم تقسیم سلولی، بازسازی اپیدرم آسیب‌دیده، فعالسازی ترمیم DNA سلول‌ها، محافظت از آن‌ها در برابر استرس اکسیداتیو و محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش است. تاکنون بیش از 50 شرکت در شمال آمریکا و اروپا با تولید فرآورده‌های آرایشی بهداشتی با استفاده از سلول‌های بنیادی برخی از گیاهان منتخب، محصولاتی ارائه کرده‌اند. هنوز در خاورمیانه و کشور ما هیچ شرکتی به تولید این محصولات نپرداخته است. از جمله این شرکتها می‌توان به شرکت سوئیسی AG Biochemistry و شرکت فرانسوی Naolys اشاره کرد. گیاهی مانند گندم نیز از جمله گیاهانی است که در این فهرست حضور دارد و خواص عصاره سلول‌های بنیادی آن به‌دلیل وجود ترکیبات فنولی است که باعث افزایش سنتز کلاژن در پوست و الاستیسیته پوست می‌شود و همچنین به‌علت غنی بودن این گیاه از ویتامین E، می‌تواند به‌عنوان یک آنتی‌اکسیدان در فرمولاسیون‌های موضعی ضد پیری مورد توجه گیرد. از آنجایی که ترکیبات حاصل از عصاره سلول‌های گیاهی به عوامل و فاکتورهای خارجی از قبیل نور و دما بسیار حساس هستند، بنابراین عرضه محصول به فرم نانولیپوزومال راندمان و کارایی آن را افزایش خواهد داد.
مسئله اصلی تحقیق :
در این پژوهش عصاره بهینه سلول‌های بنیادی گندم بهمنظور کنترل پیری پوست به‌فرم نانولیپوزوم سنتز و بعد از انجام فرمولاسیون لازم به‌صورت ژل موضعی در می‌آید. گیاه گندم جزء محصولات کلیدی است که علاوه بر مصرف در رژیم غذایی به‌عنوان تامین‌کننده کالری حاوی ترکیبات مفیدی چون اسیدهای فنلی، توکوفرول، کاروتنوییدها، لیپیدهای فنلی و فیتواسترولهای مختلف است که برای پوست مفیدند. سلول‌های بنیادی گیاه گندم تاکنون برای خواص ضد پیری در مطالعه بالینی مورد ارزیابی قرار نگرفته است. برای استفاده از عصاره سلول‌های بنیادی گیاهان با اهداف آرایشی و بهداشتی، آن‌ها را در محیط مناسب با کشت سلولی فراوری می‌کنند. بهینه‌سازی عواملی چون نوع محیط کشت، روش عصاره‌گیری، استفاده از حلال‌های خاص در استخراج عصاره‌ها و استانداردسازی فرآیندهای متوالی در تولید حداکثری متابولیت‌های ثانویه، جزء دستورالعمل ویژه هر شرکت در تولید سبد محصولات پوستی با پایه سلول‌های بنیادی است. زمینه متابولیت‌های ثانویه از نظر ظرفیت آنتی‌اکسیدانی، توان مهار میکروبی، کاهش فاکتورهای پیش‌التهابی، تحریک فیبروبلاست‌ها و سایر سلول‌های رده پوست بستگی به نسبت ترکیبات فنولی، آلکالوییدی و ترپنوییدی هر گیاه دارد که تحت نظر شرایط تولید توسط متخصصان زیست‌فناوری طراحی و به سرانجام می‌رسد. عصاره‌های به‌دست‌آمده از سلول‌های بنیادی گیاهان، منبع مواد فعالی هستند که برای بدن انسان بی‌خطرند، زیرا باعث دریافت پاسخ سیستم ایمنی نمی‌شوند. عصاره سلول‌های بنیادی گیاهان اثرات آنتی‌اکسیدانی دارند. رادیکال‌های آزاد مهم‌ترین عامل تاثیرگذار در فرایند پیری پوست هستند چرا که به DNA آسیب می‌زنند و در واکنش‌های دهیدروژناسیون، هیدروکسیلاسیون و پروتئین glycation مشارکت می‌کنند. رادیکال‌های آزاد همچنین باعث آسیب رسیدن به لیپیدهای استراتوم کورنئوم می‌شوند؛ بنابراین بافت‌ها الاستیسیته خود را از دست می‌دهند و ظرفیت تنظیمی از دست دادن آب ترنس اپیدرمال، مختل می‌شود و تکثیر سلول‌ها دچار اشکال می‌شود. پس آنتی‌اکسیدان‌ها مواد خام مهم در مقابله با پیری پوست در فرآورده‌های آرایشی بهداشتی هستند. با اینکه تنها مدت ده سال است در دنیا کرم‌های مبتنی بر سلول‌های بنیادی گیاهی در بازار با برندهای مختلف عرضه شده‌است، تاکنون در دنیا به‌طور تجاری هیچ شرکتی سلول‌های بنیادی گیاهی را به‌صورت نانو عرضه نکرده است. استفاده از فناوری نانو، اثربخشی را بهبود و هزینه تولید را کاهش خواهد داد.
| نام و نام‌خانوادگی | رشته/ مقطع تحصیلی | همکار/ مشاور طرح | وضعیت شغلی |
| حامد همیشه‌کار | داروسازی صنعتی/ دکتری تخصصی |
مدیر فنی | عضو هیئت‌علمی و معاون پژوهشی مرکز تحقیقات علوم کاربردی دارویی دانشگاه علوم پزشکی تبریز |
| مرتضی کوثری‌نسب | علوم دارویی/ دکتری تخصصی |
مدیر اجرایی | محقق در دانشکده علوم طبیعی دانشگاه تبریز |
سوابق عرضه‌کننده فناوری و مسئول اصلی تیم پژوهشی:
جناب آقای دکتر حامد همیشه‌کار، عضو هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی تبریز به‌عنوان عضو اصلی تیم و پژوهشگر مرکز تحقیقات کاربردی دارویی دانشگاه علوم‌پزشکی تبریز طرح‌های متعددی را در زمینه طراحی دارو و سیستم‌های دارورسانی نوین به‌خصوص نانولیپوزوم‌ها ارائه کرده‌اند و در زمینه داروسازی صنعتی فعالیت می‌کنند. H-Index ایشان در اسکوپوس 56 است. همچنین، ایشان دارای مدرک دکتری حرفه‌ای داروسازی و دکتری تخصصی فارماسیوتیکال صنعتی از دانشگاه علوم‌پزشکی اصفهان هستند. دکتر همیشه‌کار مدیر تحقیق و توسعه برخی کارخانجات داروسازی از جمله شرکت زهراوی در شمال‌غرب ایران هستند.
جناب آقای دکتر مرتضی کوثری‌نسب، به‌عنوان عضو اصلی تیم و پژوهشگر مرکز تحقیقات کاربردی دارویی دانشگاه علوم‌پزشکی تبریز طرح‌های متعددی را در زمینه تولید متابولیت‌های ثانویه و بهینه‌سازی سنتز برونتن آن‌ها ارائه کرده‌اند. انجام مداخلات هدفمند و طراحی‌شده در فرآیندهای تولید رده‌های سلولی بهمنظور تولید حداکثر ترکیبات فنولی، ترپنی و آلکالوئیدی از جمله تخصص‌های ایشان است که نتایج آن‌ها در مجلات معتبر دنیا چاپ شده است. H-Index ایشان در اسکوپوس 15 میباشد و تاکنون 80 دانشجوی ارشد و دکتری را راهنمایی و مشاوره کرده‌اند. دکتر کوثری‌نسب دارای مدرک کارشناسی و کارشناسی ارشد مهندسی کشاورزی هستند و در سال 1397 در مقطع دکتری تخصصی علوم دارویی از دانشگاه علوم‌پزشکی تبریز فارغ‌التحصیل شده‌اند. ایشان هماکنون در زمینه تهیه مواد موثره گیاهی ارزشمند برای فرآورده‌های دارویی به‌خصوص فرآورده‌های آرایشی-دارویی فعالیت دارند و مشاور تخصصی مراکز آموزش عالی، سازمان‌ها و شرکتهای دارویی هستند.
مزایای مستقیم پروژه برای جامعه هدف عبارت‌اند از:
- تولید ژل جوان‌کننده پوست حاوی نانولیپوزوم‌های بارگیری شده با عصاره سلول‌های بنیادی گندم
- توسعه محصول برای سایر بیماری‌های پوستی مثل بیماری خشکی پوست یا Xerosis cutis که شیوع آن در دنیا ۲۹ تا ۸۵ درصد است.
- کاهش عوارض پوستی در عموم جامعه و افراد مستعد به خشکی پوست
مزایای غیر مستقیم پروژه برای جامعه هدف عبارت‌اند از:
- توسعه سایر محصولات از این گروه برای بیماریهایی مثل ملانوما یا سرطان پوست و ترمیم زخم که برخی از نمونه‌های خارجی آن در بازار اروپا و آمریکا وارد شدند.
- استفاده از روش‌های غیر تهاجمی در فرآیند کنترل پیری پوست به‌جای بوتاکستراپی یا جراحی
- افزایش کیفیت زندگی و ارتقای رضایت‌مندی بیماران پوستی و عموم افراد با معرفی یک محصول موثر و مبتنی بر فناوری نوین
- تولید تجاری انواع کرم، ژل، لوسیون، تونر، سرم‌‌های آرایشی وبهداشتی برپایه سلول‌های بنیادی گیاهی بهمنظور جوان‌سازی
- استفاده از این محصول در درمان برخی از بیماری‌های پوستی مثل ملانوما یا سرطان پوست، ترمیم انواع زخم‌های میکروبی، دیابتی و غیره.
- تولید رده سلول‌های بنیادی گیاه گندم با غنای متابولیتی بالا و بهینه‌سازی عصاره خام مورد استفاده
- انکپسولاسیون عصاره در فرم نانولیپوزومال و ساخت ژل موضعی جوان‌کننده پوست برای عموم افراد و افراد دارای بیماری خشکی پوست
- هزینه اجرای طرح حدود 700 میلیون تومان برآورد می‌شود، ، که حداکثر 70 درصد این مبلغ تا سقف 300 میلیون تومان، از محل حمایت صندوق نوآوری و شکوفایی تأمین خواهد شد.
- مدت زمان اجرای طرح حدود 12 ماه برآورد می‌شود.
- مالکیت معنوی: مشارکت‌کننده در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و مشارکت‌کننده در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
- مالکیت منافع مادی: سهم مشارکت شرکت/شتاب‌دهنده متقاضی حداقل 10 و حداکثر 35 درصد خواهد بود (منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری بر اساس توافق طرفین و مشترک خواهد بود و باتوجه‌به سهم آورده نقدی و غیرنقدی توسعه‌دهنده، سهم مالکیت قابل‌مذاکره و توافق است).
شماره تماس:
09025555482
09025555471
اینستاگرام:
iran.challenges@
09025555482
09025555471
اینستاگرام:
iran.challenges@