روش جدیدی برای کشف سریع تر داروهای ضد سرطان

به نقل از آی‌او، دانشمندان روش جدیدی را برای تسریع در کشف داروهای ضد سرطان توسعه داده‌اند. "دانشگاه باث" (University of Bath) در بیانیه‌ای مطبوعاتی نوشت: این روش، مولکول‌هایی را شناسایی می‌کند که می‌توانند پروتئین‌های خطرناک را پیش از ایجاد آسیب‌های محرک بیماری و از طریق متوقف کردن تعامل آنها با DNA سلول، خاموش کنند.

این پلتفرم جدید کشف دارو که "TBS" نام دارد، توسط دانشمندان "دانشگاه‌ باث" و "دانشگاه کنت" (University of Kent) انگلستان توسعه داده شده است و این قابلیت را دارد که به طور چشمگیری به جستجوی درمان برای سرطان‌های کشنده سرعت ببخشد. این پیشرفت، پیامدهای گسترده‌تری نیز دارد؛ زیرا پروتئین‌های دخیل در سرطان، نقش اصلی را در بسیاری از بیماری‌های دیگر از جمله پوکی استخوان و بیماری‌های التهابی مانند روماتیسم مفصلی و پسوریازیس بر عهده دارند.

پروفسور "جودی میسون" (Jody Mason)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: شناسایی فرآیندهایی مانند TBS که می‌توانند روند یافتن داروهای جدید بیماری‌های حاد را برای دانشمندان سرعت ببخشند، یک مزیت بزرگ برای پژوهش به شمار می‌رود.

صرفه‌جویی در زمان و هزینه

کشف دارو، روندی کند، پرهزینه و پیچیده است. پژوهشگران اغلب در جستجوی یافتن مولکول‌های دارویی هستند که می‌توانند به نواحی روی پروتئین‌های بیماری‌زا متصل شوند، اما اتصال به محل هدف کافی نیست. یک مولکول درمانی باید توانایی خاموش کردن پروتئین خطرناک را نیز داشته باشد. مهم‌تر از همه این که باید در انجام دادن این کار در یک سلول زنده، بدون عوارض جانبی، بسیار موفق باشد. "میسون" گفت: یک چالش بزرگ، یافتن راهی برای اطمینان یافتن از توقف فعالیت مضر پروتئین در محیط یک سلول است.

وی افزود: با استفاده از TBS، در همان مرحله نخست می‌توانیم مولکول‌هایی را از بین ببریم که به سلول مورد نظر می‌چسبند، اما در نهایت نمی‌توانند عملکرد پروتئین بیماری‌زا را متوقف کنند. با حذف مولکول‌هایی که در نهایت ارزش درمانی کمی دارند یا هیچ ارزش درمانی ندارند، در زمان و هزینه به طور قابل توجهی صرفه‌جویی می‌کنیم.

اگرچه TBS را می‌توان در کشف داروهای مورد نظر برای هر تعدادی از بیماری‌ها به کار برد، اما بررسی جدید پروفسور "میسون" بر یافتن مولکول‌هایی به نام پپتیدها متمرکز است که فعالیت پروتئینی به نام "AP-1" را به طور دائمی سرکوب می‌کند. این پروتئین به طور طبیعی در بدن وجود دارد و در روشن کردن ژن‌های دخیل در تعدادی از فرآیندهای سلولی، مهم است؛ اما زمانی که از کنترل خارج شود، به بازیگر اصلی سرطان تبدیل می‌شود.

اتصال، نکته کلیدی است

ژن‌ها با ساختن رونوشتی از خود، در فرآیندی به نام رونویسی فعالیت می‌کنند. این رونوشت‌ها که به شکل "آران‌ای پیام‌رسان" (mRNA) هستند، اطلاعات ژنتیکی را به پروتئین‌ها تبدیل می‌کنند. پروتئین‌ها، سازندگانی هستند که دستورالعمل‌های کدگذاری‌شده در ژن‌ها را انجام می‌دهند. پروتئین AP-1 ابتدا با اتصال به محرک‌های ژن در بخش‌های خاصی از DNA سلول، رشد سلول‌های سرطانی را تقویت می‌کند و سپس بیان ژن‌های کلیدی را با روشن کردن دائمی آنها می‌رباید. به عبارت دیگر، AP-1 یک ژن را به ساخت آران‌ای پیام‌رسان و پروتئین‌های مربوطه در زمان و مقادیر نامناسب وادار می‌کند.

این گونه پروتئین‌ها هستند که وقتی بیش از اندازه بیان شوند، در تکثیر سرطان نقش دارند. به واسطه فعالیت یک پپتید مبارزه‌کننده با سرطان می‌توان از اتصال AP-1 به DNA سلول و روشن شدن ژن‌ها جلوگیری کرد.

دکتر "اندرو برنان" (Andrew Brennan)، از پژوهشگران این پروژه گفت: پژوهشگران با استفاده از پلتفرم غربالگری TBS می‌توانند پپتیدهایی را بیابند که AP-1 را به گونه‌ای متصل می‌کنند که تضمین شود نمی‌تواند ژن‌های مرتبط با سرطان را بیش از اندازه تحریک کند. این پپتیدها هم می‌توانند مانع اتصال AP-1 به DNA شوند و هم می‌توانند ژن‌های AP-1 را که پیشتر با آنها جفت شده‌اند، خاموش کنند تا سیگنال سرطان در سلول‌های آسیب‌پذیر غیرفعال شود.

مولکول‌های دارویی که دو برابر کار می‌کنند

روش‌های تثبیت‌شده غربالگری دارویی به دانشمندان این امکان را می‌دهد که پپتیدهای غلبه‌کننده بر سرطان را با توانایی آنها در اتصال به AP-1 شناسایی کنند. یکی از نقاط قوت و ویژگی متمایز روش جدید غربالگری دارویی این است که به دانشمندان امکان می‌دهد تا پپتیدهایی را شناسایی کنند که عملکردی دوگانه دارند؛ آنها می توانند AP-1 را هم پیش از اتصال به DNA و هم زمانی که به DNA متصل می‌شود، تشخیص دهند و به آن متصل شوند. در نهایت، AP-1 از اتصال DNA آزاد می‌شود و عملکرد آن را به طور کلی خاموش می‌کند.

"میسون" گفت: این توانایی تمایز قائل شدن میان متصل‌شوندگان به AP-1 و گروهی که قادر به خاموش کردن عملکرد AP-1 هستند، منحصر به این روش است و مشکلی را برطرف می‌کند که تاکنون مانع جستجوی بازدارنده‌های فعال بوده است.

روش غربالگری در سلول‌های زنده رخ می‌دهد

یکی دیگر از ویژگی‌های متمایز TBS این است که غربالگری در سلول‌های زنده و بدون تغییر دادن پروتئین مورد نظر یا پپتیدها انجام می‌شود که ممکن است عملکرد را تغییر دهد و یک مشکل رایج در سایر روش‌ها و بیشتر روش‌های غربالگری ثابت شامل بررسی پپتیدها در شرایط آزمایشگاهی یعنی خارج از سلول‌های زنده است.

"میسون" ادامه داد: آنچه اغلب هنگام غربالگری با استفاده از روش‌های سنتی مشاهده می‌کنید، این است که به نظر می‌رسد یک پپتید روی یک پروتئین جداشده کار می‌کند، اما زمانی که در یک بافت سلولی استفاده می‌شود، همان اثر را ندارد و توقف پروتئین را تضمین نمی‌کند.

پروفسور "میسون" و گروهش در این پژوهش، بیش از ۱۳۰ هزار پپتید گوناگون را بررسی کردند تا یکی از پپتیدهایی را که از نظر عملکردی فعال است، در متوقف کردن AP-1 و جلوگیری از اتصال آن به توالی‌های DNA شناسایی کنند. این کار، توانایی AP-1 را در رونویسی ژن به طور موؤثر متوقف می‌کند.

روش TBS را می‌توان برای یافتن مولکول‌های درمانی به کار برد که می‌توانند طیف وسیعی از پروتئین‌های متصل‌شونده به DNA دخیل در بیماری را هدف قرار دهند.

این پژوهش در مجله "JACS Au" به چاپ رسید.