دستاورد جدید محققان ایرانی برای طراحی داروهای کارآمدتر ضدسرطان

بررسی برهمکنش داروها و DNA، برای طراحی داروهای کارآمدتر ضد سرطان و درک بهتر فرآیندهای زیستی نظیر ترجمه ژن و رونویسی رشته DNA حائز اهمیت است. در این کار، سازوکار انتقال انرژی رزونانس فلورسانس (FRET) از دارو به نانوذره (نقاط کوانتومی)، سبب ایجاد یک روش فوق‌العاده حساس برای بررسی برهمکنش دارو با DNA شده است.

محققان در این طرح، آزمون چندراهی داده‌های FRET، با استفاده از نقاط کوانتومی را بعنوان یک روش توانمند و حساس جدید برای بررسی برهمکنش دارو و DNA معرفی کرده‌اند.

دکتر سمیه غلامی، دانش‌آموخته‌ی شیمی تجزیه از دانشگاه علوم پایه زنجان و محقق طرح در خصوص تحقیقات صورت گرفته بیان کرد: در این طرح، با توجه به درخشندگی و پایداری نوری بسیار مناسب نقاط کوانتومی، روش حساس و قدرتمند FRET برای مطالعه کمی برهمکنش داروی ضد سرطان اکتینومایسین، با دو رشته‌ای ژنوم طراحی شد.

وی افزود: بر این اساس، ثابت تعادل هیبریداسیون تشکیل ترکیب دارو- DNA تخمین زده شده، انطباق مناسب و قابل قبولی با مقادیر و شواهد موجود داشته و بیانگر یک اتصال قوی برای دارو با این دو رشته‌ایی است.

محقق طرح تصریح کرد: به طور معمول DNA ژنوم دارای ساختار مارپیچ دوتایی است که در آن دو زنجیره شیمیایی بلند به دور یکدیگر پیچ خورده تا اطلاعاتی را رمزگذاری کنند که سلول‌ها برای ساخت و حفظ بدن به آن‌ها نیاز دارند. اما محققان در سال‌های اخیر مدل مارپیچ چهار رشته‌ای برای برخی توالی‌های غنی از باز گوانین و یا سیتوزین پیشنهاد کرده‌اند که احتمالاً زمانی در بدن انسان مشاهده می‌شوند که سلول شرایط سرطانی پیدا می‌کند.

وی در ادامه افزود: باید به این نکته اشاره کرد که تقریباً همه‌ی توالی‌های مربوط به چهار رشته‌ای‌ها در نواحی دو رشته‌ای ژنوم واقع شده‌اند. لذا پایداری دو رشته‌ای DNA و یا ترکیب آن با دارو می‌تواند بعنوان یک محدودیت اصلی برای تشکیل چهار رشته‌ای باشد. در این مطالعه با استفاده از یک روش مناسب و داده‌های پرمحتوای سه‌ بعدی و همچنین تجزیه و تحلیل با یک روش آماری قدرتمند، موفق به کسب اطلاعات مناسب در این زمینه شدیم که در مطالعات بعدی و طراحی داروهای ضدسرطان مفید واقع می‌شود.

غلامی افزود: از طرفی جایگزینی مولکول‌های رنگی معمول با فلوروفورهای نقاط کوانتومی در سازوکار انتقال انرژی، به‌ دلیل ویژگی‌های فوتوفیزیکی بسیار مناسب نقاط کوانتومی، امکان انتقال انرژی به‌ صورت کارآمدتر، حساسیت بالا و در مدت زمان کافی را فراهم می‌کند.

محقق طرح گفت: همچنین در نتایج این پژوهش مشاهده شد که با جایگزینی فلوروفورهای متداول با نقاط کوانتومی، سازوکار انتقال انرژی به‌ صورت کارآمدتر در این فرآیند عمل می‌کند. این امر با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌ فرد نقاط کوانتومی از جمله پایداری نوری بالا و درخشندگی بسیار خوب آن‌ها در مقایسه با فلورفورهای رنگی معمول رخ داده است.

نتایج این کار تحقیقاتی که با تلاش دکتر سمیه غلامی و دکتر محسن کمپانی زارع، عضو هیأت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان صورت گرفته، در مجله‌ی Analytical and Bioanalytical Chemistry منتشر شده است.