در تحقیق جدیدی که با مشارکت محققان دانشگاه تهران انجام شده است، مسیرهای زیستی و فناورانه تولید یکی از پرکاربردترین داروهای ضدسرطان بررسی شدهاند.
به گزارش سیناپرس، تاکسول که با نام «پاکلیتاکسل» نیز شناخته میشود، از جمله داروهایی است که نقش تعیینکنندهای در درمان بسیاری از سرطانها ایفا کرده است. این ماده ارزشمند نخستینبار از گونهای خاص از درختان سرخدار استخراج شد و به دلیل ساختار بیوشیمیایی پیچیدهاش، توجه پژوهشگران بسیاری را به خود جلب کرد.
تاکسول در گروه ترکیبات دیترپنوئیدی قرار میگیرد و به دلیل وجود دو بخش فعال در ساختار خود، توانایی ویژهای در مهار رشد سلولهای سرطانی دارد.
اهمیت این ترکیب از آن جهت است که از دهه ۱۹۹۰ تاکنون، در درمان سرطانهای سینه، تخمدان، ریه و برخی سرطانهای دیگر کاربرد گستردهای یافته و زندگی بیماران زیادی را تحت تأثیر قرار داده است. نبود داروهای مشابه با عملکرد مؤثر مشابه و اثبات کارایی بالای تاکسول سبب شده است که مطالعه درباره روشهای تولید آن به ضرورتی انکارناپذیر تبدیل شود.
کارایی تاکسول در مبارزه با رشد سلولهای سرطانی ناشی از اثر آن بر تقسیم سلولی است. این دارو با جلوگیری از فرآیند جداسازی میکروتوبولها، چرخه تقسیم سلولی را متوقف میکند و در نهایت موجب مرگ سلولهای سرطانی میشود.
همین مکانیسم سبب شده است که تاکسول نسبت به بسیاری از داروهای شیمیدرمانی رایج عملکرد متفاوت و قویتری داشته باشد. همچنین یکی دیگر از ویژگیهای مهم این دارو توانایی آن در غلبه بر مقاومت دارویی برخی سلولهای سرطانی است.
با گذشت زمان و افزایش نیاز جهانی به این داروی حیاتی، دغدغههایی درباره منابع محدود استخراج آن، مشکلات زیستمحیطی و هزینههای بالای تولید، اهمیت پژوهشهای تازه را دوچندان کرده است.
مهدی محمودی از گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان دانشگاه تهران، همراه با یک همکار دانشگاهی دیگر، یک پژوهش مروری را با هدف بررسی روشهای مختلف تولید تاکسول انجام دادهاند.
در این کار، آنها بهجای تمرکز بر یک مسیر محدود، مجموعهای از روشهای موجود شامل استخراج گیاهی، سنتز شیمیایی، نیمهسنتز و فناوریهای نوین زیستی را بررسی کردهاند تا تصویر کاملی از وضعیت فعلی تولید این دارو و چالشهای پیشرو ارائه دهند.
آنها در این پژوهش، منابع معتبر علمی و گزارشهای پژوهشی سالهای گذشته را گردآوری، مقایسه و تحلیل کردهاند. در چنین پژوهشهایی، محققان تلاش میکنند تمام مسیرهای شناختهشده تولید یک ترکیب را بررسی کنند و نقاط ضعف و قوت هر روش را توضیح دهند.
نتایج بررسیهای فوق نشان میدهند اگرچه تاکسول هنوز عمدتاً از درختان جنس Taxus استخراج میشود، اما این روش پایدار نیست و برداشت بیش از اندازه از این گیاهان میتواند منجر به کاهش زیستگاه، آسیب به تنوع زیستی و حتی انقراض گونهها شود.
روشهای شیمیایی کامل نیز به دلیل هزینه بالا و بازدهی پایین در عمل قابل استفاده گسترده نیستند. روش نیمهسنتز از ترکیبات شیمیایی پیشساز همچنان کاربرد فراوانی دارد، اما وابستگی به منابع طبیعی همچنان یک مشکل اساسی است.
در این مطالعه، تأکید شده است که بهترین مسیر برای آینده، تکیه بر روشهای بیوتکنولوژی است. از جمله این روشها میتوان به کشت سلولهای گیاهی در شرایط کنترلشده، استفاده از قارچهای اندوفیت که توانایی تولید تاکسول را دارند، و بهکارگیری گیاهان جایگزین اشاره کرد.
همچنین فناوریهای مهندسی ژنتیک مانند دستکاری ژنهای کلیدی مسیر تولید تاکسول با ابزارهایی مانند کریسپر میتواند باعث افزایش چشمگیر تولید این دارو شود.
طبق اطلاعات تکمیلی این پژوهش، چشمانداز جهانی تولید تاکسول به سمت ایجاد سیستمهای تولیدی پایدار و مقرونبهصرفه حرکت میکند. بهویژه، استفاده از بیورآکتورها برای کشت سلولهای گیاهی یا حتی ایجاد میکروارگانیسمهای مهندسیشده میتواند نهتنها سرعت تولید را افزایش بدهد، بلکه وابستگی به منابع گیاهی کمیاب را کاملاً از میان بردارد.
به نقل از ایسنا، چنین فناوریهایی علاوه بر کاهش فشار بر منابع طبیعی، به پژوهشگران اجازه میدهند فرآیند تولید را با دقت بالا کنترل کنند و محصولی یکنواخت و مرغوب به دست آورند.
این نتایج در فصلنامه «ایمنی زیستی»، وابسته به انجمن ایمنی زیستی ایران، منتشر شدهاند. نشریه علمی مورد اشاره به موضوعات مرتبط با زیستفناوری و مسائل ایمنی زیستی میپردازد.