تشخیص زودهنگام پروتئین‌های سرطانی

پژوهشگران شیمی دانشگاه یزد با همکاری محققان کشور رومانی، موفق به ساخت یک حسگر فوق حساس و ساده برای اندازه‌گیری پروتئین‌های سرطانی پستان و رحم شدند. این حسگر که در ساخت آن از نانوذرات طلا استفاده شده است؛ قادر است مقادیر بسیار کم پروتئین‌های سرطانی را در مراحل اولیه بیماری تشخیص ‌دهد. از این حسگر می‌توان در علوم مختلف داروسازی، تشخیص پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی استفاده کرد.

پژوهشگران شیمی دانشگاه یزد با همکاری محققان کشور رومانی، موفق به ساخت یک حسگر فوق حساس و ساده برای اندازه‌گیری پروتئین‌های سرطانی پستان و رحم شدند. این حسگر که در ساخت آن از نانوذرات طلا استفاده شده است؛ قادر است مقادیر بسیار کم پروتئین‌های سرطانی را در مراحل اولیه بیماری تشخیص ‌دهد. از این حسگر می‌توان در علوم مختلف داروسازی، تشخیص پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی استفاده کرد.
تشخیص زودهنگام بیماری سرطان، عاملی تعیین‌کننده در کنترل موفقیت‌آمیز این بیماری است. روش‌های معمول شناسایی نشانگرهای سرطانی، روش‌های پیچیده و کند آزمایشگاهی هستند که از دقت کافی برخوردار نیستند. جهت تشخیص پروتئین‌های سرطانی، اخیراً از حسگرهایی به نام آپتاحسگر استفاده می‌شود که بسیار حساس هستند و مراحل ساخت ساده و کم هزینه‌ای دارند. آپتاحسگرها بر پایه رشته‌های کوتاهی از DNA و یا RNA به نام آپتامر تولید می‌شوند. هدف از انجام این تحقیق، طراحی و ساخت یک آپتاحسگر فوق حساس و ساده برای اندازه‌گیری پروتئین سرطانی پستان و رحم (MUC1) با استفاده از نانوذرات طلا بود.
نتایج بدست آمده به کمک این آپتاحسگر، کاملاً منطبق با روش معمول اندازه‌گیری پروتئین سرطانی در آزمایشگاه‌های بالینی است. این نتایج موید این مطلب است که حسگر تولید شده از آپتامرهای تثبیت شده بر روی نانوذرات طلا، وسیله‌ای مناسب و ساده است که قابلیت اندازه‌گیری پروتئین سرطانی MUC1 را در مقادیر بسیار کم (0/95 نانوگرم بر میلی‌لیتر) و در مراحل اولیه بیماری دارد.
به گفته دکتر زهرا طالعات، فارغ التحصیل رشته شیمی از دانشگاه یزد، مسئله کلیدی در طراحی آپتاحسگرها، افزایش میزان تثبیت رشته‌های آپتامر بر روی سطح الکترود، قابلیت دسترسی به مولکول‌های پروتئین هدف (MUC1) و در نهایت تولید سیگنال‌های متمایز و قابل تشخیص است. نانوذرات طلا به طرز قابل توجهی باعث افزایش سطح الکترود و در نتیجه افزایش رشته‌های آپتامر بر روی سطح الکترود می‌شوند. همچنین، این نانوذرات زیست سازگار بوده و به راحتی به طیف وسیعی از مولکول‌های زیستی متصل می‌شوند.
وی ابراز امیدواری کرد پس از انجام آزمایش‌های اولیه بهینه‌سازی، بتوان از این آپتاحسگرها برای اندازه‌گیری غلظت‌‌های کم پروتئین‌های مربوطه درنمونه‌های حقیقی سرم خون استفاده کرد و در مدت زمانی کوتاه، اطلاعات معتبری در مورد ابتلا یا عدم ابتلا به نوع خاصی از سرطان را، در اختیار پزشکان و بیماران قرار داد.
ادامه تحقیقات این گروه، برای ساخت آپتاحسگرها و ایمن‌حسگرهای الکتروشیمیایی اصلاح شده با نانو مواد بویژه نانوذرات طلا و نقاط کوانتومی، در حال انجام است. این تحقیقات به منظور تشخیص نشانگرهای زیستی انواع سرطان و بیماری‌های ژنتیکی در نمونه‌های حقیقی از جمله سرم خون انسان و با بکار بردن حداکثر چندین میکرولیتر از نمونه خون صورت می‌گیرد.
طالعات شیوه تولید این آپتاحسگر را اینگونه توضیح داد: «در ابتدا سطح الکترودهای اصلاح‌شده با نانوذرات طلا با رشته‌های آپتامر پوشانده شد. در ادامه و پس از پوشش سطح آزاد الکترود با تثبیت مولکول‌های مرکاپتوهگزانول بر روی آن‌ها، غلظت‌های مختلفی از پروتئین MUC1، بر روی سطح الکترود اضافه شد و برهمکنش این پروتئین با رشته‌های آپتامر به کمک دو روش مختلف طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و ولتامتری پالس تفاضلی مورد بررسی قرار گرفت.»

filereader.php?p1=main_6883966fd8f918a4a
شماتیکی از مراحل ساخت آپتاحسگر الکتروشیمیایی و تعیین پروتئین سرطانی

نتایج این کار تحقیقاتی که حاصل همکاری دکتر زهرا طالعات، دکتر محمد مظلوم اردکانی (عضو هیئت علمی دانشگاه یزد) و همکارانشان از دانشگاه علوم پزشکی و داروسازی کلوژناپوکای رومانی است، در مجله Electrochemistry Communications (جلد 33، ماه می، سال 2013، صفحات 127 تا 130) به چاپ رسیده است.