طراحی داروهای هدفمند علیه سرطان با الهام از طبیعت
شیمیدان پاکستانی با ساخت ترکیبات هیبریدی موفق شده چندین مولکول جدید با قدرت مهار بالا علیه آنزیمهای مرتبط با سرطان بسازد.
به گزارش سیناپرس، نشستهای «استپ» (STEP) در رویداد جایزه مصطفی (ص) با هدف اشتراکگذاری دانش میان دانشمندان مسلمان برگزار میشود. استپ دهم، میزبان چهرههای بینالمللی برجستهای بود که دستاوردهایشان در مرزهای دانش حرکت میکند و از جمله این چهرهها، پروفسور عامر سعید، استاد برجسته شیمی در دانشگاه قائد اعظم اسلامآباد و یکی از چهرههای شاخص علم شیمی در پاکستان بوده است.
وی از تلاشهای مستمر خود برای سنتز ترکیبات زیست فعال الهامگرفته از طبیعت سخن گفت. وی همچنین به طراحی و توسعه نشانگرهای فلورسنت برای شناسایی دقیق سلولهای سرطانی اشاره کرد؛ پژوهشهایی که به باور بسیاری از کارشناسان، میتواند مسیر توسعه داروهای مؤثرتر، هدفمندتر و کمعارضهتر را برای مقابله با سرطان هموار کند.
بسیاری از داروهایی که امروزه در سراسر جهان برای درمان بیماریهای گوناگون از جمله انواع سرطان، عفونتهای میکروبی و بیماریهای التهابی استفاده میشوند، ریشه در طبیعت دارند. این ترکیب ارزشمند در گیاهان، قارچها، باکتریها و حتی برخی موجودات دریایی یافت میشوند، اما اغلب به مقدار بسیار ناچیز و در حد چند میلیگرم در هر کیلوگرم ماده اولیه در دسترس هستند.
به همین دلیل، دانشمندان در سراسر جهان تلاش میکنند این ترکیبات را در آزمایشگاه بازسازی کنند یا نسخههای بهبود یافته و صنعتیشدنی از آنها بسازند، تا هم فرایند تولید آسانتر و اقتصادیتر شود و هم اثرگذاری درمانی بیشتری داشته باشند و عوارض جانبی کمتری ایجاد کنند.
در کنار این تلاشها، یکی از چالشهای بنیادین در پزشکی مدرن، شناسایی دقیق و زودهنگام سلولهای سرطانی در بافتهای زنده بدن است. سلولهای سرطانی اغلب از نظر ظاهری به سلولهای سالم شباهت دارند و در مراحل اولیه به سختی قابل تشخیص هستند.
فناوریهای نوینی مانند نشانگرهای فلورسنت (Fluorescent Probes) به پژوهشگران این امکان را میدهند که این سلولها را با دقت بسیار بالا ردیابی کنند، تصویربرداری درونبدنی (In Vivo Imaging) انجام دهند و حتی داروهای ضدسرطان را مستقیماً و بدون آسیب به بافتهای سالم به محل تومور برسانند. چنین رویکردهایی که تحت عنوان درمانهای هدفمند (Targeted Therapies) شناخته میشوند، میتوانند انقلابی در پزشکی شخصیشده ایجاد کنند و کیفیت زندگی بیماران را بهبود بخشند.
پروفسور عامر سعید، علاوه بر جایگاه ریاست گروه شیمی و دانشکده علوم طبیعی دانشگاه قائد اعظم اسلامآباد، یکی از پرکارترین و تأثیرگذارترین شیمیدانان پاکستان به شمار میرود. او تاکنون نزدیک به ۷۰۰ مقاله پژوهشی در مجلات معتبر بینالمللی منتشر کرده و چندین جلد کتاب تخصصی نیز توسط ناشران برجسته جهانی به چاپ رسانده است. حوزه تحقیقاتی او عمدتاً در مرز میان شیمی آلی، شیمی دارویی و زیستفناوری قرار دارد.
وی در توضیح حوزه پژوهشی خود بیان کرد: حوزه تحقیقات من گسترده و میانرشتهای است، اما میتوان آن را در چند دسته اصلی تقسیمبندی کرد؛ دسته نخست به سنتز کلی محصولات طبیعی اختصاص دارد. همانطور که میدانیم محصولات طبیعی از منابعی مانند گیاهان، قارچها و باکتریها به دست میآیند، اما مقادیر آنها در طبیعت بسیار کم و استخراجشان پرهزینه است.
کار اصلی ما کشف و تعیین ساختار شیمیایی دقیق این ترکیبات است و سپس تلاش میکنیم موادی مشابه و حتی بهبودیافته را در آزمایشگاه سنتز کنیم. این کار به ما اجازه میدهد تا درک کنیم کدام بخش از مولکول طبیعی مسئول اثر درمانی است و چگونه میتوان آن را تغییر داد.
این دانشمند پاکستانی با بیان اینکه بنابراین با این روش میتوانیم مشتقات و ترکیبات مشابه بسیاری را آماده کرده و ساختار ماده طبیعی را اصلاح کنیم، یادآور شد: گاهی یک تغییر کوچک در یک گروه عاملی، اثر ضدسرطانی را چند برابر افزایش میدهد.
پروفسور سعید بخش دوم تحقیقات خود را مربوط به سنتز ترکیبات هتروسیکلیک (ناجور حلقه) دانست و خاطر نشان کرد: بیش از ۸۰ درصد داروهای موجود در بازار، چه طبیعی و چه مصنوعی، از ترکیبات هتروسیکلیک ساخته شدهاند. ما در این زمینه ترکیبات گسترده و متنوعی را با به هم پیوستن واحدهای زیستفعال از دو، سه یا چهار مولکول متفاوت به روشی به نام هیبریداسیون مولکولی (Molecular Hybridization) فراهم کردهایم. این روش مزیت بزرگی دارد و آن جمع شدن خصوصیات مطلوب همه واحدهای تشکیلدهنده در یک مولکول واحد است.
به گفته وی به این ترتیب آنها توانستهاند چندین مولکول جدید را کشف کنند که در مهار آنزیمهای کلیدی دخیل در رشد سرطان و نیز القای آپوپتوز (مرگ برنامهریزیشده سلول سرطانی) بسیار مؤثرتر از داروهای رایج موجود عمل میکنند.
این محقق بینالمللی اظهار کرد: اما مشکل اصلی اینجاست که ما میتوانیم این مولکولها را در مقیاس آزمایشگاهی آزادانه طراحی، سنتز و دستکاری کنیم، اما به دلیل محدودیتهای مالی، نبود زیرساختهای پیشرفته کارآزمایی بالینی و فقدان همکاریهای صنعتی در پاکستان نمیتوانیم این تحقیقات را تا مرحله تولید دارو و ورود به بازار پیش ببریم. این یک چالش بزرگ برای کشورهای در حال توسعه است.
پروفسور سعید در پاسخ به این پرسش که چگونه نشانگرهای فلورسنت میتوانند با دقت بیشتری نسبت به روشهای قدیمی سلولهای سرطانی را شناسایی کنند، توضیح داد: نشانگرهای فلورسنت امکان ردیابی سلولهای سرطانی را به این دلیل فراهم میکنند که سلولهای سرطانی نسبت به سلولهای طبیعی، فعالیت متابولیک بسیار بالاتری دارند.
آنها برای رشد و تقسیم سریع خود، به مقدار زیادی گلوکز و سایر مواد مغذی نیاز دارند. ما حسگرهای فلورسنت را به گونهای طراحی میکنیم که به گلوکز یا به ناقلین گلوکز روی غشای سلول متصل شوند. از آنجا که مصرف گلوکز در سلول سرطانی چندین برابر سلول سالم است، این حسگرها به طور ترجیحی درون سلولهای سرطانی تجمع مییابند و پس از فعال شدن با نور فرابنفش یا مرئی، شروع به فلورسانس میکنند. به این ترتیب میتوان تومورها را حتی در مراحل اولیه تشکیل مشاهده کرد.
وی ادامه داد: ما میتوانیم این فرایند را با روشهای مختلفی مانند تصویربرداری از موجودات زنده (مثلاً تزریق به موشهای آزمایشگاهی دارای تومور) دنبال کنیم. برای نمونه، نشانگر را به موش تزریق میکنیم و سپس با دوربینهای مخصوص فلورسانس مشاهده میکنیم که چگونه این نشانگر دقیقاً در محل تومور تجمع مییابد و وارد سلولهای سرطانی میشود. جالبتر اینکه میتوانیم این نشانگرهای فلورسنت را با چند داروی ضدسرطان ترکیب کنیم.
به نقل از ایسنا، از آنجا که نشانگر مستقیماً به هدف (سلول سرطانی) میرود، داروی همراه نیز دقیقاً به همان سلول تحویل داده میشود و عوارض جانبی رایج شیمیدرمانی مانند ریزش مو، آسیب به مغز استخوان و مشکلات گوارشی به شدت کاهش مییابد.
این روش همان چیزی است که از آن به عنوان «پزشکی دقیق» (Precision Medicine) یاد میشود و آینده درمان سرطان به سوی آن در حرکت است.
