آنزیم‌ها؛ از ابزار تشخیص بیماری تا درمان‌های هدفمند
آنزیم‌ها که روزگاری تنها به عنوان مولکول‌هایی دخیل در فرآیند تخمیر شناخته می‌شدند، امروز به یکی از مهم‌ترین عناصر پزشکی مدرن تبدیل شده‌اند. شناخت بهتر این پروتئین‌های فعال می‌تواند در درک، تشخیص و حتی درمان بسیاری از بیماری‌ها راهگشا باشد.
به گزارش خبرگزاری سینا، بیش از یک قرن از زمان شناسایی نقش آنزیم‌ها می‌گذرد، اما در سال‌های اخیر توجه علمی به این مولکول‌های بیولوژیک به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. این ترکیبات با ساختارهای پیچیده پروتئینی، نقش حیاتی در انجام واکنش‌های شیمیایی بدن دارند و بدون آن‌ها، فرآیندهای حیاتی مانند هضم غذا، انتقال انرژی و ترمیم سلول‌ها ممکن نیست. از سوی دیگر، در دنیای پزشکی، اندازه‌گیری فعالیت آنزیم‌ها ابزاری مؤثر برای تشخیص و بررسی روند درمان بیماری‌ها محسوب می‌شود. در واقع، بسیاری از تست‌های آزمایشگاهی پزشکی و روش‌های ژنتیکی و پروتئومیکی بر پایه واکنش‌های آنزیمی طراحی شده‌اند.
ضرورت تحقیق در این زمینه از آن‌جاست که هر ساله با پیشرفت روش‌های آزمایشگاهی، کارکردهای تازه‌ای از آنزیم‌ها کشف می‌شود. از کاربرد آن‌ها در تشخیص سریع بیماری‌ها گرفته تا طراحی داروهای نوین، آنزیم‌ها مسیر پزشکی را به سمت درمان‌های دقیق‌تر و کم‌عارضه‌تر هدایت می‌کنند. افزون بر این، تولید آنزیم‌ها به کمک فناوری‌های زیستی و میکروبی راه را برای نوآوری در پزشکی و صنعت داروسازی هموار ساخته است. به همین دلیل، شناخت همه‌جانبه نقش آنزیم‌ها نه‌تنها از دیدگاه علمی بلکه از منظر بهبود کیفیت زندگی انسان‌ها اهمیت فراوانی دارد.
کمال‌الدین حمیدی نخستین از گروه زیست‌شناسی دانشکده علوم دانشگاه محقق اردبیلی در پژوهشی مروری، به بررسی جامع نقش آنزیم‌ها در پزشکی پرداخته است. این پژوهش که مروری بر کاربردهای گوناگون آنزیم‌ها در تشخیص، پایش و درمان بیماری‌ها دارد، تلاش کرده تا جایگاه این مولکول‌های کلیدی را در علم پزشکی و زیست‌فناوری روشن‌تر کند.
در این تحقیق، داده‌ها و یافته‌های علمی از سال ۱۹۸۰ تا ۲۰۲۴ با جست‌وجو در پایگاه‌های علمی معتبر مانند پابمد، وب آو ساینس، گوگل اسکالر و منابع مرجع گردآوری شده‌اند. این رویکرد مروری به محقق امکان داده تا تحولات تاریخی در شناخت عملکرد آنزیم‌ها را دنبال و سیر تکامل نقش آن‌ها در پزشکی مدرن را بازسازی کند. هدف از این روش، ترسیم تصویری کلی از چگونگی تبدیل آنزیم‌ها از ترکیبات ساده زیستی به ابزارهای حیاتی در تشخیص و درمان بیماری‌ها بوده است.
نتایج این بررسی نشان می‌دهند که آنزیم‌ها از دیرباز در فرآورده‌های تخمیری، غذایی و دارویی به‌صورت تجربی مورد استفاده بوده‌اند، هرچند شناخت علمی از ماهیت آن‌ها تنها در قرن اخیر شکل گرفته است. امروزه آنزیم‌ها به عنوان شاخص‌های زیستی (بیومارکرها) در تشخیص بیماری‌هایی مانند دیابت، نارسایی کبدی، آسیب‌های عضلانی و انواع سرطان کاربرد دارند. تغییر در میزان آن‌ها در خون می‌تواند نشانه‌ای از سلامت یا آسیب در اندام‌های مختلف باشد. افزون بر این، برخی داروهای مهم مانند آسپیرین و استرپتوکیناز با تأثیر مستقیم بر فعالیت آنزیم‌ها عمل می‌کنند.
بر پایه یافته‌های این پژوهش، نقش آنزیم‌ها به همین‌جا ختم نمی‌شود. این مولکول‌ها در بسیاری از روش‌های آزمایشگاهی مدرن از جمله تست‌های ژنتیک، تشخیص باکتری‌ها، طراحی بیوسنسورها و آزمایش‌های پروتئومیکی نیز حضور فعال دارند.
در آزمایشگاه‌های پزشکی، آنزیم‌هایی چون گلوکز اکسیداز، کلسترول استراز و اوره آز برای سنجش دقیق میزان قند، چربی و ترکیبات دیگر بدن به کار می‌روند. این روش‌های آنزیمی نه‌تنها دقت اندازه‌گیری‌ها را افزایش داده‌اند بلکه تشخیص بیماری‌هایی مانند دیابت را در مراحل اولیه ممکن ساخته‌اند.
به عنوان بخشی از یافته‌های تکمیلی، پژوهش نشان می‌دهد که اندازه‌گیری فعالیت برخی آنزیم‌ها مانند لاکتات دهیدروژناز یا آلانین ترانس‌آمیناز می‌تواند بیانگر سلامت یا آسیب در بافت‌های قلب و کبد باشد. همچنین در بیماری‌های خودایمنی مانند سلیاک یا اختلالات تیروئید، بررسی آنتی‌بادی‌های ضدآنزیمی به تشخیص سریع‌تر کمک می‌کند. در حوزه سرطان‌شناسی نیز سطح بالای برخی آنزیم‌ها، به‌ویژه در خون یا مایعات بدن، می‌تواند به عنوان نشانه‌ای از وجود تومور مطرح شود.
از سوی دیگر، پژوهش به نقش درمانی آنزیم‌ها اشاره دارد. برخی از آن‌ها به صورت مستقیم در داروها استفاده می‌شوند، مانند آنزیم‌های حل‌کننده لخته خون (استرپتوکیناز و اوروکیناز) یا آنزیم‌های گوارشی موجود در قرص‌های پانکراتین. همچنین در درمان بیماری‌های متابولیک نادر، جایگزینی آنزیم‌های معیوب توانسته تحولی بزرگ در روند درمان ایجاد کند.
حمیدی نخستین در ادامه توضیح می‌دهد که در زیست‌فناوری نوین، آنزیم‌ها به کمک مهندسی ژنتیک از منابع میکروبی استخراج یا تولید می‌شوند. تولید آنزیم‌هایی مانند لاکتاز برای شیر بدون لاکتوز، کلاژناز برای ترمیم زخم و پروتئاز در تولید آنتی‌بیوتیک‌ها نمونه‌هایی از کاربردهای گسترده آنزیم‌ها در پزشکی مدرن است. این دستاوردها نشان می‌دهند که درک عمیق‌تر از عملکرد آنزیم‌ها نه‌تنها به پیشرفت علم بلکه به بهبود سلامت عمومی نیز منجر می‌شود.
این یافته‌های علمی در «مجله دانشگاه علوم پزشکی اردبیل» منتشر شده‌اند؛ نشریه‌ای وابسته به این دانشگاه که با هدف ترویج یافته‌های علمی نوین در حوزه پزشکی و علوم زیستی فعالیت دارد.
