[ad_1]

روش غربالگری جدید، پراکسید هیدروژن را در جستجوی درمان های جدید سرطان هدف قرار می دهد

تصویر میکروسکوپ فلورسانس از نمونه تومور که در آن سطوح بالایی از پراکسید هیدروژن کشف شده است. اعتبار: موسسه فناوری ماساچوست

مهندسان شیمی MIT راهی برای غربالگری سریع ترکیبات برای تعیین پتانسیل درمانی آنها برای انواع خاصی از سرطان ها ایجاد کرده اند. با یک حسگر مهندسی ژنتیکی و فناوری با توان بالا، روش آنها تغییرات غلظت سلولی پراکسید هیدروژن (H) را بررسی می کند.2O2) یک مولکول تخصصی که به عنوان اکسیدان شناخته می شود.

مسیرهای تنظیمی برخی از تومورها به سطوح بالای H بستگی دارد2O2هدلی سایکز، دانشیار و استاد توسعه شغلی استر و هارولد ای. ادگرتون در دپارتمان مهندسی شیمی می‌گوید. اما افزایش بیشتر غلظت این اکسیدان می‌تواند منجر به مرگ برنامه‌ریزی شده سلولی شود. آنها توانستند ترکیبات مولکولی را شناسایی کنند که به طور انتخابی H را افزایش می دهند2O2.

سایر تلاش‌های تحقیقاتی از کاوشگرهایی استفاده کرده‌اند که به انواع مختلف اکسیدان‌ها پاسخ می‌دهند و تعیین دقیق اینکه کدام ترکیبات بیشترین تأثیر را روی این مولکول‌های تخصصی دارند، دشوار می‌سازد. صفحه نمایش MIT اولین صفحه ای است که در یک اکسید کننده واحد صفر است. این تیم را قادر ساخت تا پاسخ های سلولی به داروهای بالقوه را مشخص کند و نشان دهد که برخی از این ترکیبات H را فعال می کنند.2O2سمیت واسطه در رده های سلولی سرطانی حساس

تحقیقات آنها ظاهر می شود در زیست شناسی شیمیایی سلولی. Yining Hao و Troy F. Langford اولین نویسندگان مشترک هستند. مشارکت‌کنندگان دیگر عبارتند از سان جین مون، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، کریستن الر، که در مقطع کارشناسی روی این پروژه کار می‌کرد، و سایکز.

هائو که در حال تکمیل دکترای خود در مهندسی شیمی است، می گوید: «کار ما به هموار کردن راه برای اکسیدان بسیار هدفمند و مبتنی بر اکسیدان کمک می کند. لانگفورد که اکنون یکی از همکاران بیوتکنولوژی شرکت Cowen است، می‌افزاید: «این مطالعات ما را در مسیر درست برای استفاده مؤثر از داروها برای درمان بیماران مختلف هدایت می‌کند – ایده پشت پزشکی شخصی‌سازی‌شده».

مرگ برنامه ریزی شده سلولی

پراکسید هیدروژن متعلق به خانواده ای از مولکول ها به نام گونه های فعال اکسیژن (ROS) است که در متابولیسم اکسیژن نقش دارند. سایکز می گوید: «آنها به عنوان مولکول های «جکیل و هاید» شناخته می شوند. آنها بخشی از همه چیزهایی هستند که ما برای زندگی به آن نیاز داریم – گرفتن اکسیژن از هوا، کاهش آن به آب، تولید انرژی برای سلول ها – اما غلظت های کنترل نشده ROS برای مدت طولانی می تواند اثرات منفی داشته باشد، مانند تداخل در مسیرهای سیگنالینگ. داخل سلول ها.”

زمانی که جهش‌های ژنتیکی سرطان‌ها را شروع می‌کنند، گاهی اوقات اکسیدان‌هایی مانند پراکسید هیدروژن به طور چشمگیری افزایش می‌یابد و عملکرد سلولی را از کار می‌اندازد. با افزایش سطح پراکسید هیدروژن، سلول های سرطانی آنتی اکسیدان ها را آزاد می کنند تا آنها را کنترل کنند. حفظ تعادل متابولیک دشواری است و این ضعف است که محققان امیدوارند در جستجوی درمان‌های جدید سرطان از آن استفاده کنند.

هائو می‌گوید: «ایده این است که اگر به طور انتخابی پراکسید هیدروژن را افزایش دهیم، این سلول‌های سرطانی تحت استرس ابتدا خواهند مرد.

سایکز می‌افزاید: «ما به دنبال آسیب‌پذیری‌های مولکولی هستیم که تأثیر بیشتری بر سرطان نسبت به بافت‌های سالم اطراف آن داشته باشد».

داروهایی برای زرادخانه ضد سرطان پدید آمده‌اند که هدفشان این است که روی این مکانیسم‌های پراکسید هیدروژن اثر بگذارند، یا با بالا بردن مستقیم سطح سلولی اکسیدان یا با تضعیف سیستم‌های آنتی‌اکسیدانی. اما آنها به طور یکسان تحویل نمی دهند. بدون یک روش مطمئن برای تشخیص پراکسید هیدروژن در سلول های سرطانی قبل و بعد از درمان دارویی، درمان دقیق دور از دسترس باقی می ماند.

حسگر زیستی لانگفورد و سایکز که در سال 2018 ابداع کردند این مشکل را برطرف کرد. از آنزیمی به نام پراکسیردوکسین-2 استفاده می‌کند که می‌تواند تغییرات در سطح پراکسید هیدروژن را ثبت کند. لانگفورد این حسگر را طوری مهندسی کرد که وقتی با پراکسید هیدروژن واکنش می دهد، فلورسانس می شود.

ما می‌خواستیم از این حسگر به روشی عملی استفاده کنیم، و فکر کردیم، چه راهی بهتر از یک صفحه نمایش با کارایی بالا، با استفاده از کتابخانه‌ای از ترکیبات ضد سرطانی درست در مجاورت موسسه تحقیقات سرطان کوخ؟ لنگفورد می گوید. ما این مولکول‌های کوچک را از مجموعه آن‌ها برداشتیم و هر کدام را به‌طور سیستماتیک به سلول‌های سرطانی که حاوی حسگر ما بودند اضافه کردیم.»

او می‌گوید سایکز تصمیم عمدی برای مصرف ترکیباتی گرفت که «از قبل مورد تأیید FDA و برای انسان بی‌خطر بودند»، از جمله برخی که قبلاً به عنوان داروهای ضد سرطان مورد بررسی قرار گرفته بودند. سوال این بود که اگر وجود داشته باشد، کدام یک می‌تواند در افزایش غلظت پراکسید هیدروژن در رده‌های سلولی سرطان انسان که تیم جمع‌آوری کرده بود، موثر باشد.

روشن کردن

هنگامی که آنها صفحه نمایش خود را اجرا می کردند، محققان به دنبال فلورسانس قرمز کاوشگر بودند که نشان دهنده افزایش سطح پراکسید هیدروژن پس از تعامل داروها با سلول ها بود. در واقع چنین ضربه هایی وجود داشت، اما در تجزیه و تحلیل داده ها، هائو دریافت که “بسیاری از این سیگنال ها به طور عجیبی بالا بودند، خارج از محدوده سنسور.”

محققان دور دوم را انجام دادند تا مطمئن شوند که سیگنال ها واقعاً تغییرات سطح پراکسید هیدروژن را منعکس می کنند. محققان پس از بررسی در کتابخانه کاندیدای دارو، نه تنها ترکیباتی را شناسایی کردند که پراکسید هیدروژن را در سلول های سرطانی خاص تعدیل می کردند، بلکه برخی از این ترکیبات را با مرگ سلول ها مرتبط کردند.

غافلگیری وجود داشت. یک دارو، SMER3، یک ضد قارچ، سطح پراکسید هیدروژن را افزایش داد. سایکز می گوید: «این هیجان انگیزترین موردی بود که با آن برخورد کردیم. این مخمر را از بین می برد و معلوم شد که در کشتن زیرمجموعه ای از سرطان ها موثر است.

عنوان دیگری از مطالعه آنها: یک داروی اصلی ضد سرطان که به افزایش سطح اکسیدان شهرت دارد، در صفحه نمایش آنها شکسته شده بود. سایکز می گوید: سیس پلاتین پراکسید هیدروژن را القا نکرد. شاید اکسیدان های دیگری را القا کند، اما نه این که مسیرهای پاسخ مرگ را در زیرمجموعه ای از سرطان ها هدایت کند.

کار آنها قبلاً شرکت های جدید را تسریع کرده است. سایکز با یک پزشک بالینی بوستون همکاری می کند که متخصص سرطان هایی است که در برابر نقص های ROS آسیب پذیر هستند، مانند سرطان روده بزرگ. به عنوان بخشی از تحقیقات پایان نامه خود، لانگفورد SMER3 را روی سلول های سرطانی روده بزرگ آزمایش کرد. هائو می‌گوید: «این رده‌های سلولی خاص را بسیار کارآمد می‌کشد، و ما می‌خواهیم آن را بهتر بفهمیم، بی‌خطر بودن آن و مسیرهای سلولی را دقیقاً هدف قرار دهیم».

سایکز می‌گوید گام‌های بعدی شامل حرکت به سمت مدل‌های حیوانی حاوی سرطان‌های مشتق از بیمار و در نهایت به جمعیت بیماران است.

سایکز علاوه بر پراکسید هیدروژن، مولکول‌های دیگری را نیز در نظر می‌گیرد که عملکردهای حیاتی را در سلول‌ها انجام می‌دهند و همچنین ممکن است به عنوان اهداف ضد سرطانی قوی عمل کنند. گونه‌های نیتروژن و گوگرد فعالی وجود دارند که احتمالاً به همان اندازه مهم و شایسته اکتشاف هستند.»


مولکول حساس به پراکسید هیدروژن نشان می دهد که آیا داروهای شیمی درمانی اثرات مورد نظر خود را دارند یا خیر


اطلاعات بیشتر:
یینینگ هائو و همکاران، کتابخانه های ترکیبی غربالگری برای درمان سرطان با واسطه H2O2 با استفاده از حسگر مبتنی بر پراکسیدوکسین، زیست شناسی شیمیایی سلولی (2021). DOI: 10.1016/j.chembiol.2021.09.003

ارائه شده توسط موسسه فناوری ماساچوست

نقل قول: روش غربالگری جدید پراکسید هیدروژن را در جستجوی داروهای جدید سرطان هدف قرار می دهد (2021، 4 نوامبر) بازیابی شده در 5 نوامبر 2021 از https://medicalxpress.com/news/2021-11-screening-method-hydrogen-peroxide-cancer.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.



[ad_2]