تهران- ايرنا- محققان با بازطراحي ساختار مولكولي يك داروي شيمي درماني و تبديل آن به نانوذرات كروي دي اِن اِي، موفق شدند اثربخشي آن را تا 20 هزار برابر افزايش دهند و عوارض جانبي را به حداقل برسانند.
به گزارش گروه علمي ايرنا، وبگاه ساي تِك دِيلي در گزارشي آورده است:
پژوهشگران دانشگاه نورث وسترن در گامي بلند به سوي تحول درمان سرطان، ساختار مولكولي يك داروي شيمي درماني شناخته شده را بازطراحي و با افزايش قابليت حل شوندگي، اثربخشي و ايمني آن، دستاورد چشمگيري ثبت كردند.
دانشمندان براي اين مطالعه، دارو را به طور كامل از ابتدا به صورت اسيد نوكلئيك كروي (spherical nucleic acid)، ساختاري در مقياس نانو كه دارو را در رشته هاي دي اِن اِي اطراف كره هاي كوچك قرار مي دهد، ساختند. اين طراحي نوآورانه، تركيبي كه به طور معمول حل شوندگي ضعيف و اثرگذاري محدودي دارد را به درماني بسيار قدرتمند و هدفمند تبديل مي كند كه سلول هاي سالم را از آسيب مصون مي دارد.
نتايج چشمگير در مدل حيواني
در آزمايش روي مدل حيواني سرطان خون حاد ميلوئيدي (AML)، نوعي سرطان خون مهاجم كه درمان آن دشوار است، نسخه مبتني بر اسيد نوكلئيك كروي نتايج چشمگيري نشان داد:
ورود 12.5 برابري به سلول هاي سرطاني؛ نابودي تا 20 هزار برابري سلول هاي سرطان خون؛ كاهش 59 برابري سرعت پيشرفت سرطان؛ بدون عوارض جانبي محسوس. پيشگامي در نانوپزشكي ساختاري
به گفته پژوهشگران، اين دستاورد نويدبخش قابليت بالاي نانوپزشكي ساختاري است. دانشمندان در اين حوزه تحقيقاتي نوظهور، ساختار و تركيب نانوداروها را به دقت طراحي مي كنند تا رفتار آن ها درون بدن را كنترل كنند. با وجود هفت درمان مبتني بر اسيدنوكلئيك كروي كه هم اكنون در مراحل كارآزمايي باليني قرار دارند، اين رويكرد مي تواند راه را براي توليد واكسن هاي پيشرفته و درمان هاي جديد براي سرطان، بيماري هاي عفوني، اختلالات نورودژنراتيو (مانند آلزايمر و پاركينسون كه با تحليل تدريجي سلول هاي عصبي همراه اند) و بيماري هاي خودايمني هموار كند.
سخن پژوهشگر ارشد
پروفسور چَد ميركين (Chad A. Mirkin)، سرپرست اين مطالعه و پيشگام در شيمي و نانوپزشكي، مي گويد: در مدل هاي حيواني نشان داديم كه مي توانيم تومورها را متوقف كنيم. اگر اين نتايج به بيماران انساني تعميم يابد، يك پيشرفت واقعاً هيجان انگيز خواهد بود. اين به معناي شيمي درماني مؤثرتر، ميزان پاسخ بهتر و عوارض جانبي كمتر است.
تمركز بر داروي 5- فلورواوراسيل
ميركين و گروهش در اين مطالعه بر 5- فلورواوراسيل، داروي رايج شيمي درماني، تمركز كردند كه اغلب در رسيدن كارآمد به سلول هاي سرطاني ناتوان است. از آنجا كه اين دارو به بافت سالم نيز حمله مي كند، عوارض جانبي متعددي از جمله تهوع، خستگي و در موارد نادر حتي نارسايي قلبي ايجاد مي كند.
به گفته ميركين، مشكل خود دارو نيست، بلكه نحوه پردازش آن توسط بدن است. 5- فلورواوراسيل حل شوندگي ضعيفي دارد، به اين معني كه كمتر از 1 درصد از آن در مايعات بدن مانند خون حل مي شود.
سازوكار عمل هدفمند
همان طور كه پژوهشگران حدس مي زدند، بازطراحي ساختاري، نحوه تعامل 5- فلورواوراسيل با سلول هاي سرطاني را كاملاً تغيير داد. برخلاف مولكول هاي شيمي درماني عادي كه ساختار نامنظمي دارند، سلول هاي ميلوئيدي سرطاني به راحتي ساختار منظم اسيد نوكلئيك كروي را شناسايي و جذب كردند. يك بار در داخل سلول، آنزيم ها پوسته دي اِن اِي را تجزيه كردند تا مولكول هاي دارو را آزاد كنند كه سلول سرطاني را از درون نابود مي كند.
آينده پژوهش
گروه ميركين قصد دارد در مرحله بعد، اين راهبرد درماني را ابتدا روي گروه بزرگ تري از حيوانات آزمايشگاهي آزمايش كند، سپس به مدل هاي حيواني بزرگ جثه تعميم دهد و در نهايت آن را در كارآزمايي هاي باليني انساني ارزيابي كند.