پژوهشگران دانشگاه نورث‌وسترن آمریکا ساختار مولکولی یک داروی شناخته‌شده شیمی‌درمانی را بازطراحی کردند و انحلال‌پذیری، اثربخشی و ایمنی آن را افزایش دادند. محققان این دارو را به شکل «اسیدهای نوکلئیک کروی» (SNA) ساختند؛ یک ساختار نانویی که دارو را در رشته‌های DNA ادغام می‌کند. و نتایج آزمایش آن شگفت‌آور بود.
براساس ریپورت سایت دانشگاه نورث‌وسترن، طراحی داروی جدید ترکیبی را که به‌طور معمول به سختی حل می‌شود و ضعیف عمل می‌کند، به درمانی بسیار قوی و هدفمند تبدیل کرد که به سلول‌های سالم آسیب نمی‌رساند. هنگامی که این ورژن مبتنی‌بر SNA در یک مدل حیوانی کوچک مبتلا به لوسمی حاد میلوئیدی یا AML (نوعی سرطان خون مقاوم) آزمایش شد، نتایج شگفت‌انگیزی نشان داد. این دارو:
- تا ۲۰ هزار برابر مؤثرتر از داروی اصلی در ازبین‌بردن سلول‌های سرطانی بود.
- ۱۲.۵ برابر کارآمدتر وارد سلول‌های لوسمی شد.
- پیشرفت سرطان را ۵۹ برابر کندتر کرد.
- و تمام اینها بدون ایجاد هیچ‌گونه عوارض جانبی قابل تشخیص انجام شد.
بازطراحی داروی شیمی‌درمانی سنتی
محققان روی داروی شیمی‌درمانی سنتی «۵-فلوئورواوراسیل» (۵-Fu) تمرکز داشتند. این دارو اغلب به‌طور مؤثری به سلول‌های سرطانی نمی‌رسد و چون به بافت‌های سالم نیز حمله می‌کند، عوارض جانبی شدیدی از جمله تهوع، خستگی و حتی نارسایی قلبی ایجاد می‌کند.
به گفته محققان، مشکل خود دارو نیست، بلکه نحوه هضم آن در بدن است. ۵-Fu انحلال‌پذیری بسیار ضعیفی دارد (کمتر از یک درصد در مایعات بیولوژیکی حل می‌شود). داروها برای لاگین به سلول‌ها باید ابتدا در جریان خون حل شوند.
برای حل این مشکل، محققان از SNAها استفاده کردند. SNAها نانوساختارهای کروی با یک هسته نانوذره و یک پوسته متراکم از DNA یا RNA هستند. در این مطالعه جدید، آ‌نها داروی ۵-Fu را به صورت شیمیایی در رشته‌های DNA سازنده پوسته SNA ادغام کردند.
این بازطراحی ساختاری، نحوه تعامل ۵-Fu با سلول‌های سرطانی را کاملاً تغییر داد. سلول‌ها به راحتی فرم SNA را شناسایی و جذب کردند. هنگامی که SNA وارد سلول شد، آنزیم‌ها پوسته DNA را تجزیه و مولکول‌های دارو را آزاد کردند، که این امر سلول سرطانی را از درون نابود کرد.
در آزمایش‌های روی موش‌ها، این درمان سلول‌های لوسمی را در خون و طحال تقریباً به‌طور کامل از بین برد و بقای حیوانات را زیاد افزایش داد. چون SNAها به‌طور انتخابی سلول‌های AML را هدف قرار دادند، بافت‌های سالم آسیبی ندیدند.
یافته‌های این پژوهش در ژورنال ACS Nano منتشر شده است.
