کشف یک مولکول ضد سرطانی امیدوار کننده

محققان مولکولی را با فعالیت ضد تکثیر افزایش یافته در سلول‌های سرطانی شناسایی کرده اند که می‌تواند امید‌های جدیدی را به درمان سرطان زنده کند.

دانشمندان می‌گویند مولکولی را کشف کردند که می‌تواند فعالیت آنزیمی را که با بیماری سرطان مرتبط است را مهار کرده و بدین شکل بیماری سرطان را مهار کند.

ویتامین D3 وظایف بیولوژیکی حیاتی مانند حفظ تراکم استخوان را انجام می‌دهد که خطر شکستگی استخوان را کاهش می‌دهد. با این حال، تصور می‌شود ویتامین D3 اثر ضد سرطانی نیز دارد، زیرا به نظر می‌رسد سطوح پایین ویتامین D3 همزمان با تولید بیش از حد آنزیمی به نام CYP24 مرتبط است که آن هم در واقع یک پیش آگهی دهنده بد برای بیماران سرطانی محسوب می‌شود.

مولکول‌هایی که فعالیت CYP24 را محدود یا مهار می‌کنند، و همچنین مولکول‌هایی که اثر ویتامین D3 را تقلید می‌کنند، اکنون به عنوان دارو‌های ضد تکثیر احتمالی برای درمان سرطان مورد مطالعه قرار می‌گیرند. با این حال، بسیاری از مهارکننده‌ها و آنالوگ‌های D3 که تاکنون ایجاد شده‌اند، پاسخ بالینی ناکافی و همچنین عوارض جانبی نامطلوب داشته‌اند. مادو بیانی از دانشگاه کانازاوا و همکارانش یک ماده شیمیایی مشتق از DNA را کشف کرده اند که به CYP24 متصل می‌شود و از ترشح آن جلوگیری می‌کند و در عین حال فعالیت ضد تکثیر امیدوارکننده‌ای را نشان می‌دهد. علاوه بر این، تیم تحقیقاتی بینش گسترده‌ای در مورد مکانیسم‌های مولکولی زیربنایی ارائه می‌دهد.

محققان تعداد زیادی آپتامر DNA را آزمایش کردند که قطعات DNA تک رشته‌ای با ساختار‌های سه بعدی هستند که می‌توانند به مولکول‌های هدف خاصی متصل شوند و در هنگام اتصال اثر عملکردی داشته باشند. دانشمندان با همین پیش زمینه به دنبال آپتامر‌های DNA بودند که به CYP24 متصل شوند، اما نه به آنزیم مشابه CYP271B، که مسئول سنتز ویتامین D3 است.

دانشمندان پس از تهیه یک فهرست اولیه متشکل از ۱۸ کاندید آپتامر، سرانجام به ۱۱ کاندید با ساختار‌های مولکولی خاص محدود شدند. در ادامه توانایی این ۱۱ آپتامر انتخاب شده در مهار CYP24 در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. پس از این آزمایش‌ها در نهایت چهار نامزد که CYP24 را مهار می‌کردند، اما CYP27B1 را تحت تأثیر قرار نمی‌دادند، باقی ماندند. در نهایت یکی از این چهار کاندید یعنی Apt-7 برای بررسی بیشتر گزینش شد.

بیانی و همکارانش شبیه سازی اتصال Apt-7 به CYP24 را انجام دادند. یک سناریوی اتصال مولکولی به دست آمد که آن‌ها به صورت تجربی با مقایسه رفتار مخلوطی از ویتامین D3 و CYP24 با و بدون Apt-7 بررسی کردند. شبیه‌سازی‌ها و آزمایش‌ها نشان داد که Apt-7 منجر به مهار فعالیت CYP24 می‌شود و آنچه اتفاق می‌افتد این است که آپتامر احتمالاً با آنزیم تداخل می‌کند. محققان همچنین میکروسکوپ اتمی با سرعت بالا را بر روی اتصال CYP24 و Apt-7 در زمان واقعی انجام دادند که سناریوی اتصال مولکولی به‌دست‌آمده از شبیه‌سازی‌ها را تأیید کرد.

در نهایت، تیم تحقیقاتی با تزریق این مولکول به سلول‌های سرطانی، تأثیر Apt-7 را در سطح سلولی مورد مطالعه قرار دادند. آن‌ها مهار قابل توجهی CYP24 را برای یک رده سلولی سرطانی که به بیان بیش از حد آنزیم CYP24 شناخته شده است، مشاهده کردند. به عبارت دیگر، این مولکول فعالیت ضد تکثیر سلول‌های سراطانی را نشان دادند. این یافته‌ها به نقل از بیانی و همکارانش «به وضوح نشان می‌دهد که یک مولکول مبتنی بر آپتامر DNA می‌تواند یک کاندید اصلی برای داروی ضد سرطان باشد».

منبع: فرارو