پلانکتون ها، دشمنان سرطان

به گزارش سیناپرس همدان، محققان دپارتمان شیمی، بخش تحقیقات اسکریپس، کالیفرنیا، کشف کرده اند که چگونه می توان از قدرت سم پلانکتون برای تولید مولکول های ضد سرطان استفاده کرد.

در مقاله‌ای با عنوان «سنتز پورتینه‌ها اساس فعالیت ضد سرطانی آن‌ها را نشان می‌دهد»، که در نیچر منتشر شده است، مراحل انجام شده در سنتز سموم دریایی، پورتمین A و پورتمین B را شرح می‌دهد و تحقیقات عمیقی را در مورد خواص آنها ممکن می‌سازد.

سموم ایمین حلقوی مشتق شده از دینوفلاژلات، به ویژه پورتمین A و پورتمین B، به دلیل خواص درمانی ضد سرطان بالقوه آنها مورد توجه هستند. تحقیقات قبلی اثرات سموم حلقوی ایمین را بر سلول‌های سرطانی نشان داده‌اند، اما مکانیسم‌های مولکولی زیربنای علت فعالیت ضد سرطانی ناشناخته بودند.

دسترسی به این سموم در مقادیر زیاد در حال حاضر سخت است زیرا تنها تولیدکننده شناخته شده این مواد، نوعی پلانکتون دریایی کوچک به نام Vulcanodinium rugosum است. برای آزمایش فعالیت این سم، محققان ابتدا نیاز به ابداع روشی برای سنتز مقادیر کافی برای کار با آن داشتند.

سنتز این مواد با ساخت یک اسکلت کربنی با حداقل پیوند های با اتم اکسیژن آغاز شد. ایده این بود که از واکنش پذیری ذاتی ماکروسیکل برای نصب الگوی اکسیژن رسانی و استریوشیمی صحیح استفاده شود.

روش های توتومریزاسیون زنجیره حلقه اصلی برای تسهیل سنتز با استفاده از متاتز آلکین حلقه-بسته برای ساخت ماکروسیکل 14 عضوی در اسکلت پورتمین ها به کار گرفته شد. نوآوری نشان دهنده ترکیب مقیاس پذیر و مختصر از پورتمین ها است. با ایجاد مولکول‌های مورد نظر، گام بعدی این بود که ببینیم چگونه با سلول‌های سرطانی تعامل دارند.

این تیم برهمکنش‌ها را در پانل وسیعی از 20 رده سلول سرطانی انسان و موش، از لوسمی جورکات تا سلول‌های فیبروسارکوم متاستاتیک انسانی، سرطان سینه سه‌گانه منفی و رده‌های سلولی شروع کننده تومور مغزی گلیوبلاستوما را آزمایش کردند. فعالیت سایتوتوکسیک قوی ثابت در کل پانل رده‌های سلولی سرطانی مشاهده شد که با پورتمین A مورد ارزیابی قرار گرفتند. مشخص شد که پورتمین B کاملاً مصنوعی به طور قابل‌توجهی تاثیر کمتری دارد.

پورتمین A به عنوان یک القاکننده قوی آپوپتوز در رده های سلولی سرطانی مختلف، از جمله سلول های MC38، یک مدل آزمایش سرطان کولورکتال، شناسایی شد. آپوپتوز ناشی از پورتمین A دارای حداقل اثرات روی سلول های غیر سرطانی و سمیت کم در موش ها بود.

مشخص شد که پورتمین A پروتئین خارج ریبوزومی 60S،  NMD3را هدف قرار می دهد، تشکیل پلی زومی را مسدود می کند و ترجمه پروتئین را مهار می کند و به عنوان یک عامل موثر برای سرکوب رشد تومور در داخل بدن مشاهده شد.

زمان قرار گرفتن در معرض پورتمین A با نیمه عمر آن که در حدود 30 دقیقه است محدود شد. مدت زمان کوتاه همچنان منجر به کاهش قابل توجهی در رشد تومور می شود که نشان دهنده فعالیت بسیار قوی و کاربردهای درمانی بالقوه در آینده است.

آزمایش‌های پروتئومیکس نشان داد که پروتئین خارج ریبوزومی NMD3 هدف و برای فعالیت سایتوتوکسیک پورتمین A است. NMD3 در اتصال دو بخش ریبوزوم به هم دیگر نقش دارد.

پورتمین A برای تثبیت NMD3 به روشی وابسته به دوز عمل می کرد که منجر به کاهش سطوح پروتئین های خاص سرطان، MYC و MCL-1 شد. این کاهش بدون تأثیر بر سطوح mRNA ژن MYC و MCL1 رخ داد، که نشان می‌دهد PA ترجمه، نه رونویسی، این پروتئین‌ها را مهار می‌کند.

مانند هر تحقیق خوب، نتایج نشان می دهد که تحقیقات بیشتری مورد نیاز است. نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که این تحقیقات در آینده باید ارزیابی شوند که آیا بدخیمی‌های برخی از بیان‌های ژنی بی‌نظم‌تر نسبت به پورتمین A آسیب‌پذیرتر هستند و آیا همان‌طور که با دیگر مهارکننده‌های ترجمه مواجهه می‌شود، کاربردهای درمانی هم افزایی وجود دارد یا خیر.

منبع: ژورنال Nature

مترجم: سید سپهر ارومیهء