کشف یک مولکول ضد سرطانی امیدوار کننده - وبلاگ واحدی

به گزارش خبرنگاران، ویتامین D3 وظایف بیولوژیکی حیاتی مانند حفظ تراکم استخوان را انجام می دهد که خطر شکستگی استخوان را کاهش می دهد. با این حال، تصور می شود ویتامین D3 اثر ضد سرطانی نیز دارد، زیرا به نظر می رسد 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 می شود.

مولکول هایی که فعالیت CYP24 را محدود یا مهار می کنند، و همچنین مولکول هایی که اثر ویتامین D3 را تقلید می کنند، اکنون به عنوان دارو های ضد تکثیر احتمالی برای درمان سرطان مورد مطالعه قرار می گیرند. با این حال، بسیاری از مهارکننده ها و آنالوگ های D3 که تا به امروز ایجاد شده اند، پاسخ بالینی ناکافی و همچنین عوارض جانبی نامطلوب داشته اند. مادو بیانی از دانشگاه کانازاوا و همکارانش یک ماده شیمیایی مشتق از DNA را کشف کرده اند که به CYP24 متصل می شود و از ترشح آن جلوگیری می کند و در عین حال فعالیت ضد تکثیر امیدوارکننده ای را نشان می دهد. علاوه بر این، تیم تحقیقاتی بینش گسترده ای در مورد مکانیسم های مولکولی زیربنایی ارائه می دهد.

محققان تعداد زیادی آپتامر DNA را آزمایش کردند که قطعات DNA تک رشته ای با ساختار های سه بعدی هستند که می توانند به مولکول های هدف خاصی متصل شوند و در هنگام اتصال اثر عملکردی داشته باشند. دانشمندان با همین پیش زمینه در پی آپتامر های 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 18 کاندید آپتامر، انتها به 11 کاندید با ساختار های مولکولی خاص محدود شدند. در ادامه توانایی این 11 آپتامر انتخاب شده در مهار CYP24 در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. پس از این آزمایش ها در نهایت چهار نامزد که CYP24 را مهار می کردند، اما CYP27B1 را تحت تأثیر قرار نمی دادند، 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 آن ها به صورت تجربی با مقایسه رفتار مخلوطی از ویتامین D3 و CYP24 با و بدون Apt-7 بررسی کردند. شبیه سازی ها و آزمایش ها نشان داد که Apt-7 منجر به مهار فعالیت CYP24 می شود و آنچه اتفاق می افتد این است که آپتامر احتمالاً با آنزیم تداخل می کند. محققان همچنین میکروسکوپ اتمی با سرعت بالا را بر روی اتصال CYP24 و Apt-7 در زمان واقعی انجام دادند که سناریوی اتصال مولکولی به دست آمده از شبیه سازی ها را تأیید کرد.

در نهایت، تیم تحقیقاتی با تزریق این مولکول به سلول های سرطانی، تأثیر Apt-7 را در سطح سلولی مورد مطالعه قرار دادند. آن ها 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 سلول های سراطانی را نشان دادند. این یافته ها به نقل از بیانی و همکارانش به وضوح نشان می دهد که یک مولکول مبتنی بر آپتامر DNA می تواند یک کاندید اصلی برای داروی ضد سرطان باشد.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی-خبرنگاران