استفاده از انبرکهای بسیار کوچک برای درک نحوه عملکرد داروی ضدسرطان

به کمک یکی از ابزارهای فناوری نانو موسوم به انبرکهای مغناطیسی محققان توانسته‌اند مکانیسم عمل داروی ضدسرطان توپوتکان که آنزیم توپوایزومراز I را مهار می‌کند را بررسی کنند.

به کمک یکی از ابزارهای فناوری نانو موسوم
به انبرکهای مغناطیسی محققان توانسته‌اند مکانیسم عمل داروی ضدسرطان
توپوتکان که آنزیم توپوایزومراز I را مهار می‌کند را بررسی کنند.

آنزیم توپوایزومراز I مسئول بازکردن پیچهای دورشته DNA است. در حقیقت با
مهار این آنزیم، DNA به صورت مجموعه‌ای از پیچهای محکم شده که به نام
سوپرکویل است برجای می‌ماند. در صورت ادامه این وضعیت، DNA موقع تقسیم
سلولی از هم جدا نشده و سلول از بین می‌رود.

در مطالعه‌ای که اخیرا انجام شده و در نوع خود بی‌نظیر است محققان از
انبرکهای مغناطیسی برای کنترل تغییرات طول ملکول DNA که در اثر فعالیت
آنزیم توپوایزومراز I بروز می‌کند استفاده کردند.

آنها با همین ابزار نحوه اتصال یک ملکول توپوتکان به این آنزیم و اثر آن بر
DNA را مورد ارزیابی قرار دادند. محققان انبرک مغناطیسی را اینگونه بکار
بردند که یک طرف ملکول دورشته‌ای DNA را به یک مهره مغناطیسی متصل کردند در
حالی که طرف دیگر آن را به یک سطح شیشه‌ای متصل ساختند.

سپس به کمک یک مغناطیس کوچک که در بالای مهره تعبیه شده بود، مهره متصل به
DNA را چرخاندند و درنهایت پیچهایی از نوع سوپرکویل در DNA ایجاد گردید که
طول DNA را به یک هفتم مقدار اولیه کاهش داد. با افزودن آنزیم توپوایزومراز
I به DNA دو رشته مجددا از هم باز شدند و رشته به اندازه اولیه باز گردید.

در حضور داروی توپوتکان، روند باز شدن پیچهای DNA در مقایسه با حالتی که
دارو وجود نداشت ۲۰ مرتبه کاهش یافت.

در مرحله بعد محققان همین مطالعه را در سلولهای مخمر انجام دادند و مشاهده
کردند که در حضور داروی توپوتکان پیچهای مثبت بسیار کندتر از پیچهای منفی
DNA باز شدند. این مطالعات در نهایت نشان داد که داروی توپوتکان با تجمع
پیچهای از نوع مثبت DNA در سلول باعث مرگ سلولی می‌شود. نتایج این مطالعه
در مجله Nature منتشر شده است.