DNA مصنوعی؛ روشی کاملاً جدید برای کُشتن سرطان

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، DNA موی شکل با microRNA در سلول‌های سرطانی تعامل می‌کند و پاسخ ایمنی را فعال می‌کند.

محققان دانشگاه توکیو با استفاده از DNA مصنوعی به پیشرفتی در مبارزه با سرطان دست یافته اند. در آزمایش‌های آزمایشگاهی، این روش به طور موثر سلول‌های سرطان دهانه رحم و پستان انسان و همچنین سلول‌های ملانوم بدخیم موش را هدف قرار داده و از بین برد.

این تیم یک جفت DNA سنتز شده شیمیایی، به شکل سنجاق سر، به طور خاص برای کشتن سلول‌های سرطانی طراحی کردند.

وقتی به سلول‌های سرطانی تزریق می‌شود، جفت‌های DNA به مولکول‌های microRNA (miRNA) متصل می‌شوند که در برخی سرطان‌ها بیش از حد تولید می‌شوند.

جفت‌های DNA، پس از اتصال به miRNA، از هم گسسته و ترکیب می‌شوند و زنجیره‌های طولانی‌تری از DNA تشکیل می‌دهند که پاسخ ایمنی را فعال می‌کنند. این پاسخ نه تنها سلول‌های سرطانی را از بین برد، بلکه از ادامه رشد سرطانی نیز جلوگیری کرد. این رویکرد نوآورانه جدا از درمان‌های سنتی دارو‌های سرطان است و امید است که عصر جدیدی در توسعه دارو آغاز شود.

سرطان بیماری است که میلیون‌ها نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می‌دهد. سرطان یکی از علل اصلی مرگ و میر است و تقریباً ۹.۶ میلیون مرگ در سال ۲۰۱۸ رخ داده است. تخمین زده می‌شود که از هر پنج مرد و یک زن یک نفر در طول زندگی خود به سرطان مبتلا می‌شوند.

سرطان یک نگرانی شناخته شده برای سلامت جهانی است و روش‌های فعلی درمان محدودیت‌های خود را دارند. با این حال، دارو‌های مبتنی بر اسید‌های نوکلئیک - یعنی DNA و RNA، مولکول‌های حامل اطلاعات حیاتی - می‌توانند عملکرد‌های بیولوژیکی سلول‌ها را کنترل کنند و انتظار می‌رود که آینده پزشکی را متحول کنند و جهش قابل توجهی برای غلبه بر سرطان و سایر موارد سخت فراهم کنند. برای درمان بیماری‌های ناشی از ویروس‌ها و بیماری‌های ژنتیکی.

یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه توکیو به سرپرستی دستیار پروفسور کونیهیکو موریهیرو و پروفسور آکیمیتسو اوکاموتو از دانشکده مهندسی فارغ التحصیل، برای ایجاد یک داروی ضد سرطان جدید با استفاده از DNA مصنوعی الهام گرفتند.

اوکاموتو گفت: ما فکر کردیم که اگر بتوانیم دارو‌های جدیدی ایجاد کنیم که با مکانیسم اثر متفاوتی از دارو‌های معمولی کار کنند، ممکن است در برابر سرطان‌هایی که تا به حال غیرقابل درمان بوده اند موثر باشند.

استفاده از داروی اسید نوکلئیک برای درمان سرطان چالش برانگیز بوده است، زیرا تشخیص اسید‌های نوکلئیک بین سلول‌های سرطانی و سایر سلول‌های سالم دشوار است. این بدان معناست که اگر سلول‌های سالم به طور ناخواسته مورد حمله قرار گیرند، خطر تأثیر نامطلوب بر سیستم ایمنی بیمار وجود دارد. با این حال، برای اولین بار، این تیم توانست یک رشته DNA به شکل سنجاق مو ایجاد کند که می‌تواند یک پاسخ ایمنی طبیعی را برای هدف قرار دادن و کشتن سلول‌های سرطانی خاص فعال کند.

جفت‌های سنجاق سر DNA انکولیتیک (oHPs) به سلول سرطانی معرفی می‌شوند. هنگامی که oHP‌ها با میکرو RNA (miRNA) با بیان بیش از حد ایجاد کننده تومور مواجه می‌شوند، برای ایجاد رشته‌های DNA طولانی‌تر با miRNA و یکدیگر ارتباط پیدا می‌کنند. این رشته‌های دراز سپس یک پاسخ ایمنی را تحریک می‌کنند، مکانیسم دفاعی داخلی بدن، که رشد بیشتر تومور را مهار می‌کند. منبع: ۲۰۲۲ آکیمیتسو اوکاموتو

سلول‌های سرطانی می‌توانند بیش از حد بیان کنند یا کپی‌های زیادی از مولکول‌های DNA یا RNA بسازند که باعث می‌شود آن‌ها به طور طبیعی عمل نکنند. این تیم جفت‌های DNA سنجاق سر مصنوعی انکولیتیک (کشنده سرطان) به نام oHPs ایجاد کردند. این oHP‌ها هنگامی که با یک RNA کوتاه (میکرو) به نام miR-۲۱ مواجه شدند، تحریک شدند تا رشته‌های DNA طولانی تری را تشکیل دهند که در برخی سرطان‌ها بیش از حد بیان می‌شود.

به طور معمول، oHP‌ها به دلیل شکل منحنی سنجاق سرشان، رشته‌های بلندتری تشکیل نمی‌دهند. با این حال، هنگامی که oHP‌های مصنوعی وارد یک سلول می‌شوند و با میکرو RNA هدف مواجه می‌شوند، باز می‌شوند تا با آن ترکیب شوند و رشته طولانی تری تشکیل دهند. این امر سپس باعث می‌شود که سیستم ایمنی وجود miR-۲۱ را که بیش از حد بیان می‌شود به عنوان خطرناک تشخیص دهد و یک پاسخ ایمنی ذاتی را فعال کند که در نهایت منجر به مرگ سلول‌های سرطانی می‌شود.

این آزمایش‌ها در برابر بیان بیش از حد miR-۲۱ که در سلول‌های مشتق از سرطان دهانه رحم انسان، سلول‌های مشتق شده از سرطان سینه سه‌گانه منفی و سلول‌های مشتق از ملانوم بدخیم موش یافت می‌شوند، مؤثر بودند. تشکیل رشته‌های DNA طولانی به دلیل تعامل بین oHP‌های DNA کوتاه و miR-۲۱ بیان شده بیش از حد، که توسط این گروه تحقیقاتی یافت شد، اولین نمونه از استفاده از آن به عنوان یک پاسخ تقویت ایمنی انتخابی است که می‌تواند رگرسیون تومور را هدف قرار دهد و کلاس جدیدی ارائه می‌دهد. 

اوکاموتو گفت: نامزد‌های داروی نوکلئیک اسید با مکانیسمی کاملاً متفاوت از دارو‌های شناخته شده اسید نوکلئیک.

نتایج این مطالعه خبر خوبی برای پزشکان، محققان کشف دارو و بیماران سرطانی است، زیرا ما معتقدیم که گزینه‌های جدیدی برای توسعه دارو و سیاست‌های دارویی در اختیار آن‌ها قرار می‌دهد. در مرحله بعد، بر اساس نتایج این تحقیق، کشف دارو را هدف قرار خواهیم داد و اثربخشی، سمیت و روش‌های بالقوه تجویز دارو را با جزئیات بررسی خواهیم کرد. این تحقیق هنوز مراحل زیادی را پیش از ایجاد یک درمان در پیش دارد، اما تیم به فواید اسید‌های نوکلئیک برای کشف داروی جدید اطمینان دارند.

میترا سعیدی کیا