محققان دانشگاه صنعتی اصفهان برای درک دقیق‌تر نحوه‌ی عملکرد داروهای ضدسرطان اقدام به ساخت حسگری زیستی بر پایه‌ی DNA نمودند. نتایج این کار مورد توجه داروسازان، جهت طراحی داروهای جدید درمان سرطان قرار خواهد گرفت.
اصفهان: امکان طراحی داروهای ضدسرطان با شناخت عملکرد آن‌ها
در سال‌های اخیر، ساخت حسگرهای زیستی بر پایه‌ی DNA رو به افزایش است. با وجود این، مطالعه‌ی اثر متقابل بین داروها و DNA به میزان کمی صورت گرفته است. این در حالی است که درک عمیق‌تر از مکانیزم برهم‌کنش‌های دارو-DNA منجر به طراحی داروهای کارآمد جدید و غربالگری آن‌ها در شرایط آزمایشگاهی خواهد شد.
به گفته‌ی دکتر مریم امینی، محقق پسا دکترای دانشگاه صنعتی اصفهان، میتومایسین (MMC) نمونه‌ای از مهم‌ترین و پرمصرف‌ترین داروهای ضدسرطان است. این دارو در درمان سرطان‌هایی نظیر معده، پانکراس و سرطان روده‌ی بزرگ به کار می‌رود. در این پروژه به مطالعه‌ی برهمکنش این دارو با DNA دو رشته‌ای ( ds-DNA) پرداخته شده است.
در این مطالعات، حسگری زیستی طراحی شده که سطح آن با DNA دو رشته‌ای و نانولوله‌های کربنی اصلاح شده است. این محققان با بهره‌گیری از روش‌های ولتامتری و طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، به قابلیت استفاده از روش الکتروشیمی در بررسی عملکرد ضدسرطانی MMC، به عنوان نماینده داروهای ضدسرطانی پرداختند.
امینی معتقد است روش‌های الکتروشیمیایی دارای مزایایی نظیر هزینه‌ی کم، سرعت و حساسیت بالا هستند. علاوه بر این با استفاده از آن‌ها و تغییر پارامترها، امکان تولید حدواسط‌های واکنش‌پذیر و بررسی تخریب ایجاد شده در DNA در زمان انجام واکنش وجود دارد که به درک بهتر عملکرد حد واسط‌ها کمک می‌کند.
نتایج حاصل از این بررسی نشان داده که داروی MMC اثر خاصی بر روی DNA نداشته و جهت برهمکنش با آن، نیاز به فعال‌سازی دارد. طبق آزمایش‌های طراحی شده، با عمل کاهش دارو در یک محیط اسیدی می‌توان به این هدف دست یافت.
این محقق در ادامه افزود: «به طور کلی بسیاری از داروها برای دستیابی به بهترین عملکرد در بدن نیاز به فعال‌سازی و شرایط بهینه دارند. این شرایط در آزمایشگاه‌ها با کمترین هزینه‌ی ممکن قابل بررسی و دستیابی است. نتایج این کار می‌تواند داروسازان را در تغییر ساختار و سنتز داروها، به سمت تولید داروهایی نوترکیب با اثرات جانبی کمتر و مؤثرتر، در درمان سرطان یاری دهد.»
تحقیقات این چنینی سبب ایجاد تحولات مهمی در تشخیص و تعیین مقدار داروهای ضد سرطان، ترکیبات سرطان‌زا و بررسی مکانیزم عملکرد آن‌ها خواهد شد.
دکتر مریم امینی، دانش آموخته دانشگاه صنعتی اصفهان، پروفسور علی اصغر انصافی و پروفسور بهزاد رضایی، اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان، در انجام این پژوهش همکاری داشتند. نتایج این کار در مجله‌ی Biosensors and Bioelectronics (جلد ۵۹، شماره ۱، سال ۲۰۱۴، صفحات ۲۸۲ تا ۲۸۹) به چاپ رسیده است.
به گفته‌ی دکتر مریم امینی، محقق پسا دکترای دانشگاه صنعتی اصفهان، میتومایسین (MMC) نمونه‌ای از مهم‌ترین و پرمصرف‌ترین داروهای ضدسرطان است. این دارو در درمان سرطان‌هایی نظیر معده، پانکراس و سرطان روده‌ی بزرگ به کار می‌رود. در این پروژه به مطالعه‌ی برهمکنش این دارو با DNA دو رشته‌ای ( ds-DNA) پرداخته شده است.
در این مطالعات، حسگری زیستی طراحی شده که سطح آن با DNA دو رشته‌ای و نانولوله‌های کربنی اصلاح شده است. این محققان با بهره‌گیری از روش‌های ولتامتری و طیف‌نگاری امپدانس الکتروشیمیایی، به قابلیت استفاده از روش الکتروشیمی در بررسی عملکرد ضدسرطانی MMC، به عنوان نماینده داروهای ضدسرطانی پرداختند.
امینی معتقد است روش‌های الکتروشیمیایی دارای مزایایی نظیر هزینه‌ی کم، سرعت و حساسیت بالا هستند. علاوه بر این با استفاده از آن‌ها و تغییر پارامترها، امکان تولید حدواسط‌های واکنش‌پذیر و بررسی تخریب ایجاد شده در DNA در زمان انجام واکنش وجود دارد که به درک بهتر عملکرد حد واسط‌ها کمک می‌کند.
نتایج حاصل از این بررسی نشان داده که داروی MMC اثر خاصی بر روی DNA نداشته و جهت برهمکنش با آن، نیاز به فعال‌سازی دارد. طبق آزمایش‌های طراحی شده، با عمل کاهش دارو در یک محیط اسیدی می‌توان به این هدف دست یافت.
این محقق در ادامه افزود: «به طور کلی بسیاری از داروها برای دستیابی به بهترین عملکرد در بدن نیاز به فعال‌سازی و شرایط بهینه دارند. این شرایط در آزمایشگاه‌ها با کمترین هزینه‌ی ممکن قابل بررسی و دستیابی است. نتایج این کار می‌تواند داروسازان را در تغییر ساختار و سنتز داروها، به سمت تولید داروهایی نوترکیب با اثرات جانبی کمتر و مؤثرتر، در درمان سرطان یاری دهد.»
تحقیقات این چنینی سبب ایجاد تحولات مهمی در تشخیص و تعیین مقدار داروهای ضد سرطان، ترکیبات سرطان‌زا و بررسی مکانیزم عملکرد آن‌ها خواهد شد.
دکتر مریم امینی، دانش آموخته دانشگاه صنعتی اصفهان، پروفسور علی اصغر انصافی و پروفسور بهزاد رضایی، اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان، در انجام این پژوهش همکاری داشتند. نتایج این کار در مجله‌ی Biosensors and Bioelectronics (جلد ۵۹، شماره ۱، سال ۲۰۱۴، صفحات ۲۸۲ تا ۲۸۹) به چاپ رسیده است.
