محققان با بازطراحی ساختار مولکولی یک داروی شیمی‌درمانی و تبدیل آن به نانوذرات کروی دی‌اِن‌اِی، موفق شدند اثربخشی آن را تا ۲۰ هزار برابر افزایش دهند و عوارض جانبی را به حداقل برسانند.
به گزارش هیچ یک _ وبگاه سای‌تِک‌دِیلی در گزارشی آورده است:
پژوهشگران دانشگاه نورث‌وسترن در گامی بلند به سوی تحول درمان سرطان، ساختار مولکولی یک داروی شیمی‌درمانی شناخته‌شده را بازطراحی و با افزایش قابلیت حل‌شوندگی، اثربخشی و ایمنی آن، دستاورد چشمگیری ثبت کردند.
دانشمندان برای این مطالعه، دارو را به طور کامل از ابتدا به صورت اسید نوکلئیک کروی (spherical nucleic acid)، ساختاری در مقیاس نانو که دارو را در رشته‌های دی‌اِن‌اِی اطراف کره‌های کوچک قرار می‌دهد، ساختند. این طراحی نوآورانه، ترکیبی که به طور معمول حل‌شوندگی ضعیف و اثرگذاری محدودی دارد را به درمانی بسیار قدرتمند و هدفمند تبدیل می‌کند که سلول‌های سالم را از آسیب مصون می‌دارد.
نتایج چشمگیر در مدل حیوانی
در آزمایش روی مدل حیوانی سرطان خون حاد میلوئیدی (AML)، نوعی سرطان خون مهاجم که درمان آن دشوار است، نسخه مبتنی‌بر اسید نوکلئیک کروی نتایج چشمگیری نشان داد:
- ورود ۱۲.۵ برابری به سلول‌های سرطانی؛
- نابودی تا ۲۰ هزار برابری سلول‌های سرطان خون؛
- کاهش ۵۹ برابری سرعت پیشرفت سرطان؛
- بدون عوارض جانبی محسوس.
پیشگامی در نانوپزشکی ساختاری
به گفته پژوهشگران، این دستاورد نویدبخش قابلیت بالای نانوپزشکی ساختاری است. دانشمندان در این حوزه تحقیقاتی نوظهور، ساختار و ترکیب نانوداروها را به‌دقت طراحی می‌کنند تا رفتار آن‌ها درون بدن را کنترل کنند. با وجود هفت درمان مبتنی‌بر اسیدنوکلئیک کروی که هم‌اکنون در مراحل کارآزمایی بالینی قرار دارند، این رویکرد می‌تواند راه را برای تولید واکسن‌های پیشرفته و درمان‌های جدید برای سرطان، بیماری‌های عفونی، اختلالات نورودژنراتیو (مانند آلزایمر و پارکینسون که با تحلیل تدریجی سلول‌های عصبی همراه‌اند) و بیماری‌های خودایمنی هموار کند.
سخن پژوهشگر ارشد
پروفسور چَد میرکین (Chad A. Mirkin)، سرپرست این مطالعه و پیشگام در شیمی و نانوپزشکی، می‌گوید: در مدل‌های حیوانی نشان دادیم که می‌توانیم تومورها را متوقف کنیم. اگر این نتایج به بیماران انسانی تعمیم یابد، یک پیشرفت واقعاً هیجان‌انگیز خواهد بود. این به معنای شیمی‌درمانی مؤثرتر، میزان پاسخ بهتر و عوارض جانبی کمتر است.
تمرکز بر داروی ۵- فلورواوراسیل
میرکین و گروهش در این مطالعه بر ۵- فلورواوراسیل، داروی رایج شیمی‌درمانی، تمرکز کردند که اغلب در رسیدن کارآمد به سلول‌های سرطانی ناتوان است. از آنجا که این دارو به بافت سالم نیز حمله می‌کند، عوارض جانبی متعددی از جمله تهوع، خستگی و در موارد نادر حتی نارسایی قلبی ایجاد می‌کند.
به گفته میرکین، مشکل خود دارو نیست، بلکه نحوه پردازش آن توسط بدن است. ۵- فلورواوراسیل حل‌شوندگی ضعیفی دارد، به این معنی که کمتر از ۱ درصد از آن در مایعات بدن مانند خون حل می‌شود.
سازوکار عمل هدفمند
همان‌طور که پژوهشگران حدس می‌زدند، بازطراحی ساختاری، نحوه تعامل ۵- فلورواوراسیل با سلول‌های سرطانی را کاملاً تغییر داد. برخلاف مولکول‌های شیمی‌درمانی عادی که ساختار نامنظمی دارند، سلول‌های میلوئیدی سرطانی به‌راحتی ساختار منظم اسید نوکلئیک کروی را شناسایی و جذب کردند. یک بار در داخل سلول، آنزیم‌ها پوسته دی‌اِن‌اِی را تجزیه کردند تا مولکول‌های دارو را آزاد کنند که سلول سرطانی را از درون نابود می‌کند.
آینده پژوهش
گروه میرکین قصد دارد در مرحله بعد، این راهبرد درمانی را ابتدا روی گروه بزرگ‌تری از حیوانات آزمایشگاهی آزمایش کند، سپس به مدل‌های حیوانی بزرگ‌جثه تعمیم دهد و در نهایت آن را در کارآزمایی‌های بالینی انسانی ارزیابی کند.
