Almas Parsi
10th March 2015, 07:40 PM
جلوگیری از گسترش سرطان با ملکول‌های مس
http://kooy.ir/ImagesArticle/838a8acd2cdf4cbd91ca59a9934f7cd5.jpg
دانشمندان ملکول‌هایی را ایجاد کرده‌اند که حاوی مس هستند و به طور خاص به DNA متصل شده و مانع از گسترش سرطان می‌شوند. اولین نتایج نشان داد که این ملکول‌ها می‌توانند سلول‌های سرطانی را بسیار سریع‌تر از cisplatin نابود کنند.
cisplatin به طور گسترده به عنوان داروی ضد سرطان استفاده می‌شود و اغلب در شیمی‌درمانی تجویز می‌شود.
عامل جدید که حاوی مس است (در بالای تصویر) دقیقاً به ملکول DNA ِ سلول سرطانی متصل می‌شود (در پایین تصویر) و رشد آن را متوقف می‌کند. در نتیجه سلول سرطانی می میرد.
شیمی‌دان‌های دانشگاه بیلفلد توانستند ملکول‌هایی حاوی مس ایجاد کنند که به طور خاص به DNA متصل و مانع از گسترش سرطان می‌شوند. اولین نتایج نشان داد که این ملکول‌ها می‌توانند سلول‌های سرطانی را بسیار سریع‌تر از cisplatin نابود کنند. cisplatin به طور گسترده به عنوان داروی ضد سرطان استفاده می‌شود و اغلب در شیمی‌درمانی تجویز می‌شود.
پروفسور دکتر تورستن گلاسر و گروهش، زمانِ ایجاد عامل ضد تومور از دانش شیمی‌دان‌ها و فیزیک‌دانان نیز بهره بردند و با آنها همکاری کردند. طراحی عاملی جدید، تحقیق پایه و اولیه است. یکی از شیمی‌دان‌ها گفت: "چگونگیِ ترکیب مسی که برای بیمار تجویز می‌شود و اینکه آیا اصلا چنین درمانی صورت بگیرد یا خیر، باید با انجام پژوهش‌های پزشکی در سال‌های آینده تعیین شود."
از اواخر دهه 1970، پزشکان از cisplatin برای درمان سرطان استفاده می کردند. این دارو در سرطان ریه و بیضه باعث بهبودی حال بیمار می شود. با این وجود برای تمام انواع سرطان‌ها موثر نیست. علاوه بر این Cisplatin یکی از دارو‌های ضد سرطانی است که اغلب باعث حالت تهوع، استفراغ و اسهال می‌شود.
پروفسور گلاسر، استاد شیمی مواد معدنی در دانشگاه بیلفلد بیان داشت: "بنابراین ما به دنبال ایجاد عاملی جایگزین هستیم که به شکلی متفاوت عمل کند، اثرات جانبی کمتری داشته باشد و دیگر انواع سرطان را نیز درمان کند. همچنین می‌خواهیم این عامل جدید بتواند سرطان‌هایی را درمان کند که به خاطر استفاده از cisplatin در درمان‌های قبلی نسبت به آن مقاوم شده‌اند."
گلاسر و گروهش از علم شیمی و روشهای آن برای تولید ملکولی جدید استفاده می‌کنند که در طبیعت پیدا نمی‌شود و می‌خواهند این ملکول دارای ویژگی‌های خاصی باشد.
داروی Cisplatin به DNA ِ سلول‌های سرطانی حمله می‌کند. DNA از فسفات، شکر و nucleobase تشکیل شده است. زمانی کهcisplatin به nucleobase متصل می‌شود، ملکولی جدید توسط پژوهشگران ایجاد می‌شود که به فسفات موجود در DNA حمله می‌کند. پژوهشگران این کار را با ادغام دو یون فلزی از مس در ملکول جدید خود انجام می‌دهند که ترجیحا به فسفات متصل می‌شود.
به محض اینکه یون‌ها به فسفات متصل می‌شوند، DNA ِ سلول سرطانی تغییر می‌کند. این امر می‌تواند فرایند سلولی را مختل کند و مانع از بازتولید سلول شود. همچنین باعث تخریب سلول آسیب‌شناختی می‌شود.گلاسر گفت: "درست مانند تنها کلیدی که برای یک قفل خاص ساخته شده است، ملکول ما فقط به فسفات متصل می‌شود و آنها را مسدود می‌کند." دو یون فلزی در مس مانند دو انتهای نعل اسب قرار گرفته‌اند و از ملکول جدید بیرون زده‌اند. فضای خالی بین دو انتهای یون‌ها دقیقاً مطابق با فضای بینِ فسفات در DNA است.
بنابراین آنها به هم متصل می‌شوند و یک تناسب کامل را شکل می دهند. از آنجا که دو فسفات به طور همزمان متصل می‌شوند، قدرت اتصال بیشتر است. همچنین این امر تاثیر عملکرد را افزایش می‌دهد.دانشمندان دانشگاه بیلفلد توانستند روشی برای تولید ملکول جدید به وجود بیاورند. آنها اثبات کرده‌اند که عامل مس آنها می‌تواند به DNA متصل شود و آن را تغییر دهد.
علاوه بر این آنها این امر را مورد مطالعه قرار دادند که عامل آنها چگونه و به چه میزان از گسترش DNA و در نتیجه سلول‌ها جلوگیری می‌کند. تکرار ژنوم (ماده ژنتیکی مجموعه ژنها) در سلول‌ها منجر به روشی مشابه در واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) می‌شود. پژوهشگران تأیید کردند که ترکیب مس می‌تواند این واکنش زنجیره‌ای را متوقف کند.
در نهایت، پژوهشگران این ملکول جدید را به کار گرفتند. آنها این ماده را با سلول‌های سرطانی در آزمایشگاه کشت دادند. نتایج نشان داد که ترکیب مس بسیار موثر از cisplatin است. بیشترین تعداد سلول‌های سرطانی در غلظت 10 میکرومولار از بین رفتند. برای cisplatin باید غلظت به 20 میکرومولار برسد.
زمانی که تحقیقات در مورد عامل جدید انجام شد، پروفسور گلاسر و گروه‌اش با گروه پژوهشی پروفسور دکتر Dario Anselmetti(متخصص بیوفیزیک و علوم نانو) و پروفسور دکتر گابریل فیشر ون‌مرالد (متخصص بیوشیمی) که هر دو در دانشگاه بیلفلد هستند به همکاری پرداختند. همکاران Dario Anselmetti از یک میکروسکوپ نیروی اتمی برای تولید تصویری استفاده کردند که اتصال ترکیب مس به DNA را مورد تأیید قرار می دهد.
گروه ون‌مرالد چگونگی پاسخ دهی عامل جدید به کشت با سلول سرطانی را مورد آزمایش قرار دادند.
منبع : کوی دانش (http://kooy.ir/News1722.html)
باز نشر : سایت علمی نخبگان جوان (http://www.njavan.com/)
http://kooy.ir/ImagesArticle/838a8acd2cdf4cbd91ca59a9934f7cd5.jpg
دانشمندان ملکول‌هایی را ایجاد کرده‌اند که حاوی مس هستند و به طور خاص به DNA متصل شده و مانع از گسترش سرطان می‌شوند. اولین نتایج نشان داد که این ملکول‌ها می‌توانند سلول‌های سرطانی را بسیار سریع‌تر از cisplatin نابود کنند.
cisplatin به طور گسترده به عنوان داروی ضد سرطان استفاده می‌شود و اغلب در شیمی‌درمانی تجویز می‌شود.
عامل جدید که حاوی مس است (در بالای تصویر) دقیقاً به ملکول DNA ِ سلول سرطانی متصل می‌شود (در پایین تصویر) و رشد آن را متوقف می‌کند. در نتیجه سلول سرطانی می میرد.
شیمی‌دان‌های دانشگاه بیلفلد توانستند ملکول‌هایی حاوی مس ایجاد کنند که به طور خاص به DNA متصل و مانع از گسترش سرطان می‌شوند. اولین نتایج نشان داد که این ملکول‌ها می‌توانند سلول‌های سرطانی را بسیار سریع‌تر از cisplatin نابود کنند. cisplatin به طور گسترده به عنوان داروی ضد سرطان استفاده می‌شود و اغلب در شیمی‌درمانی تجویز می‌شود.
پروفسور دکتر تورستن گلاسر و گروهش، زمانِ ایجاد عامل ضد تومور از دانش شیمی‌دان‌ها و فیزیک‌دانان نیز بهره بردند و با آنها همکاری کردند. طراحی عاملی جدید، تحقیق پایه و اولیه است. یکی از شیمی‌دان‌ها گفت: "چگونگیِ ترکیب مسی که برای بیمار تجویز می‌شود و اینکه آیا اصلا چنین درمانی صورت بگیرد یا خیر، باید با انجام پژوهش‌های پزشکی در سال‌های آینده تعیین شود."
از اواخر دهه 1970، پزشکان از cisplatin برای درمان سرطان استفاده می کردند. این دارو در سرطان ریه و بیضه باعث بهبودی حال بیمار می شود. با این وجود برای تمام انواع سرطان‌ها موثر نیست. علاوه بر این Cisplatin یکی از دارو‌های ضد سرطانی است که اغلب باعث حالت تهوع، استفراغ و اسهال می‌شود.
پروفسور گلاسر، استاد شیمی مواد معدنی در دانشگاه بیلفلد بیان داشت: "بنابراین ما به دنبال ایجاد عاملی جایگزین هستیم که به شکلی متفاوت عمل کند، اثرات جانبی کمتری داشته باشد و دیگر انواع سرطان را نیز درمان کند. همچنین می‌خواهیم این عامل جدید بتواند سرطان‌هایی را درمان کند که به خاطر استفاده از cisplatin در درمان‌های قبلی نسبت به آن مقاوم شده‌اند."
گلاسر و گروهش از علم شیمی و روشهای آن برای تولید ملکولی جدید استفاده می‌کنند که در طبیعت پیدا نمی‌شود و می‌خواهند این ملکول دارای ویژگی‌های خاصی باشد.
داروی Cisplatin به DNA ِ سلول‌های سرطانی حمله می‌کند. DNA از فسفات، شکر و nucleobase تشکیل شده است. زمانی کهcisplatin به nucleobase متصل می‌شود، ملکولی جدید توسط پژوهشگران ایجاد می‌شود که به فسفات موجود در DNA حمله می‌کند. پژوهشگران این کار را با ادغام دو یون فلزی از مس در ملکول جدید خود انجام می‌دهند که ترجیحا به فسفات متصل می‌شود.
به محض اینکه یون‌ها به فسفات متصل می‌شوند، DNA ِ سلول سرطانی تغییر می‌کند. این امر می‌تواند فرایند سلولی را مختل کند و مانع از بازتولید سلول شود. همچنین باعث تخریب سلول آسیب‌شناختی می‌شود.گلاسر گفت: "درست مانند تنها کلیدی که برای یک قفل خاص ساخته شده است، ملکول ما فقط به فسفات متصل می‌شود و آنها را مسدود می‌کند." دو یون فلزی در مس مانند دو انتهای نعل اسب قرار گرفته‌اند و از ملکول جدید بیرون زده‌اند. فضای خالی بین دو انتهای یون‌ها دقیقاً مطابق با فضای بینِ فسفات در DNA است.
بنابراین آنها به هم متصل می‌شوند و یک تناسب کامل را شکل می دهند. از آنجا که دو فسفات به طور همزمان متصل می‌شوند، قدرت اتصال بیشتر است. همچنین این امر تاثیر عملکرد را افزایش می‌دهد.دانشمندان دانشگاه بیلفلد توانستند روشی برای تولید ملکول جدید به وجود بیاورند. آنها اثبات کرده‌اند که عامل مس آنها می‌تواند به DNA متصل شود و آن را تغییر دهد.
علاوه بر این آنها این امر را مورد مطالعه قرار دادند که عامل آنها چگونه و به چه میزان از گسترش DNA و در نتیجه سلول‌ها جلوگیری می‌کند. تکرار ژنوم (ماده ژنتیکی مجموعه ژنها) در سلول‌ها منجر به روشی مشابه در واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) می‌شود. پژوهشگران تأیید کردند که ترکیب مس می‌تواند این واکنش زنجیره‌ای را متوقف کند.
در نهایت، پژوهشگران این ملکول جدید را به کار گرفتند. آنها این ماده را با سلول‌های سرطانی در آزمایشگاه کشت دادند. نتایج نشان داد که ترکیب مس بسیار موثر از cisplatin است. بیشترین تعداد سلول‌های سرطانی در غلظت 10 میکرومولار از بین رفتند. برای cisplatin باید غلظت به 20 میکرومولار برسد.
زمانی که تحقیقات در مورد عامل جدید انجام شد، پروفسور گلاسر و گروه‌اش با گروه پژوهشی پروفسور دکتر Dario Anselmetti(متخصص بیوفیزیک و علوم نانو) و پروفسور دکتر گابریل فیشر ون‌مرالد (متخصص بیوشیمی) که هر دو در دانشگاه بیلفلد هستند به همکاری پرداختند. همکاران Dario Anselmetti از یک میکروسکوپ نیروی اتمی برای تولید تصویری استفاده کردند که اتصال ترکیب مس به DNA را مورد تأیید قرار می دهد.
گروه ون‌مرالد چگونگی پاسخ دهی عامل جدید به کشت با سلول سرطانی را مورد آزمایش قرار دادند.
منبع : کوی دانش (http://kooy.ir/News1722.html)
باز نشر : سایت علمی نخبگان جوان (http://www.njavan.com/)