نانوساختارهایی که با خود DNA حمل می‌کنند ممکن است درمان دیسک کمر باشند. به تازگی کمر درد موش‌های مبتلا به دیسک کمر با این روش درمان شده است. این نتایج نشان می‌دهد که درد ناشی از دیسک کمر می‌تواند با یک روش ژن‌درمانی درمان شود، روشی که در آن از نانوذرات مشتق شده از مواد طبیعی استفاده شده است.

در این پروژه، دانشمندان نانوذرات را با استفاده از سلول‌های بافت اتصال‌دهنده به نام فیبروبلاست مهندسی کردند. این ذرات با ماده‌ای ژنتیکی پر شدند که این ماده می‌توانست تولید نوعی پروتئین در بدن را امکان‌پذیر نماید. این پروئئین برای رشد بافت‌ها ضروری است. این تیم محلول حاوی این نانوحامل را در دیسک‌های آسیب دیده در موش در همان زمان آسیب دیدگی کمر تزریق کرد.

با ارزیابی نتایج بیش از ۱۲ هفته، محققان از طریق تصویربرداری، تجزیه و تحلیل بافت و تست‌های مکانیکی و رفتاری دریافتند که این روش ژن‌درمانی توانسته است تا یکپارچگی ساختاری و عملکرد را به دیسک‌های انحطاطی بازگرداند و همچنین موجب کاهش علائم کمردرد در موش‌ها می‌شود.

دوینا پورمزور والتر استادیار مهندسی زیست‌پزشکی در دانشگاه ایالتی اوهایو گفت: « ما این راهبرد منحصر به فرد را ارائه کردیم که قادر به بازسازی بافت و مهار برخی از علائم درد است.»

هرچند هنوز لازم است تا تحقیقات بیشتری در این باره صورت گیرد، اما این یافته ها حاکی از آن است که ژن درمانی می‌تواند جایگزین مؤثری برای مسکن‌ها در افراد مبتلا به کمردرد باشد.

ناتالیا هیگویتا-کاسترو، استادیار مهندسی زیست‌پزشکی و جراحی عصبی در ایالت اوهایو می‌گوید: «این کار می‌تواند همزمان با عمل جراحی مورد استفاده قرار گیرد تا در واقع شانس بهبودی افزایش یابد. سلول‌های شخصی شما در واقع کار را انجام می‌دهند و بخش آسیب‌دیده را به حالت سالم باز می‌گردانند.»

نتایج این مطالعه به تازگی در مجله Biomaterials منتشر شده است. این مطالعه جدید در ادامه کارهای قبلی ناتالیا هیگویتا-کاسترو انجام شده است، که یک سال پیش گزارش داد که نانوذراتی به نام وزیکول‌های خارج سلولی که با ترکیبات ضدالتهاب پر شده‌اند می‌توانند بافت آسیب‌دیده در ریه موش‌ها را درمان کنند.

در آزمایش‌ها، موش‌هایی با دیسک کمر آسیب‌دیده تحت درمان با نانوذرات FOXF1  قرار گرفته و نتایج با موش‌های کنترل مقایسه شد. در مقایسه با گروه شاهد، دیسک‌ها در موش‌های دریافت‌کننده ژن‌درمانی، بهبود قابل توجهی را تجربه کرد. آزمایش‌های رفتاری نشان داد که درمان باعث کاهش علائم درد در موش‌ها می‌شود.