ابداع یک مولکول شبیه به دارو که می تواند به درمان سرطان کمک کند
پژوهشگران آمریکایی، یک مولکول شبیه به دارو ابداع کرده اند که می تواند با جهش های عامل سرطان مقابله کند.
به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، توالی ژنوم حدود یک دهه پیش، موضوع شگفت انگیزی را نشان داد. موضوع شگفت انگیز این بود که حدود ۵۰ درصد از سرطان های انسانی، با جهش هایی مرتبط هستند که در تنظیم کننده های اپی ژنتیک رخ می دهند. تنظیم کننده های اپی ژنتیک، فعالیت ژن ها را کنترل می کنند.
گروهی از پژوهشگران «دانشکده پزشکی کک»(Keck School of Medicine) در «دانشگاه کالیفرنیای جنوبی»(USC) و «دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل»(UNC-Chapel Hill)، مولکولی شبیه به دارو ابداع کرده اند که می تواند با اثرات تنظیم کننده های جهش یافته اپی ژنتیک که محرک انواع خاصی از سرطان از جمله «لنفوم»(Lymphoma) هستند، مقابله کند.
تنظیم کننده های اپی ژنتیک چگونه فعالیت ژن را کنترل می کنند؟
تنظیم کننده های اپی ژنتیک، یک نقش اساسی در سلول های سالم بر عهده دارند. نقش اساسی آنها، روشن و خاموش کردن فعالیت صدها ژن در یک توالی تنظیم شده است که رشد طبیعی انسان را هدایت می کند.
یکی از این تنظیم کننده های اپی ژنتیک موسوم به «EZH۲»، غیرفعال کردن ژن های خاصی را کنترل می کند تا امکان جهش سلول های ایمنی فراهم شود. با وجود این، EZH۲ جهش یافته ممکن است به سرکوب دائمی این ژن ها منجر شود، از رشد طبیعی سلول های ایمنی جلوگیری کند و در نهایت آنها را به سلول های بدخیم سرطانی تبدیل کند.
خبر خوب این است که جهش های عامل سرطان در تنظیم کننده های اپی ژنتیک، برخلاف بسیاری از جهش ها، با دارو برگشت پذیر هستند. پژوهشگران با در نظر گرفتن این موضوع، طراحی یک مولکول شبیه به دارو را آغاز کردند تا بیان ژن عامل سرطان توسط EZH۲ را معکوس کنند.
نقش تنظیم کننده های نویسنده و خواننده
پژوهشگران با در نظر گرفتن مکانیسمی که EZH۲ به واسطه آن، بیان ژن را کنترل می کند، پروژه خود را آغاز کردند. EZH۲ مانند یک نویسنده عمل می کند که نشان می دهد کدام ژن باید سرکوب شود. دومین تنظیم کننده اپی ژنتیک موسوم به «CBX۸»، مانند یک خواننده عمل می کند که به تفسیر این نشانه های سرکوب می پردازد و یک مکانیسم تنظیم را به کار می گیرد که ژن ها را خاموش می کند.
به نظر می رسد که CBX۸ خواننده در مقایسه با نویسنده، اهمیت یکسانی برای تکثیر سلول های سرطانی دارد اما ضرورت آن برای عملکرد سلول های سالم بیشتر است. این بدان معناست که انتظار می رود داروهایی که خواننده را هدف قرار می دهند، عوارض جانبی کمتری را برای سلول های سالم در بدن بیمار به همراه داشته باشند.
پژوهشگران برای هدف قرار دادن CBX۸، ابتدا سلول های بنیادی موش ها را مهندسی کردند تا به سادگی بتوانند بر تعداد زیادی از مولکول های شبیه به دارو نظارت داشته باشند. این سلول های بنیادی مهندسی شده، به CBX۸ متکی بودند که می توانست نشانه های ایجاد شده توسط EZH۲ را بخواند و به سرکوب ژنی بپردازد که «پروتئین فلورسنت سبز»(GFP) را تولید می کند. هنگامی که سلول های بنیادی، فعال شدن پروتئین فلورسنت سبز را نشان می دادند، پژوهشگران می دانستند که مولکول مشابه دارو، با موفقیت توانسته از خوانده شدن نشانه های سرکوب توسط CBX۸ جلوگیری کند.
هدف قرار دادن خواننده برای مقابله با جهش
سپس پژوهشگران، دانش خود در مورد CBX۸ را با تکرار آزمایش چندین مولکول شبیه به دارو مورد بررسی قرار دادند که هدف آنها همین تنظیم کننده خواننده بود. آنها ساختار پروتئین پیچیده CBX، روش اتصال آن به DNA و خواندن نشانه های سرکوبگر را در نظر گرفتند. هنگامی که آنها موفق شدند یک مولکول قوی را تولید کنند که عملکرد خوبی در سلول های مهندسی شده موش داشت، به بررسی آن در سلول های سرطانی انسان پرداختند.
«اولیور بل»(Oliver Bell)، از پژوهشگران این پروژه گفت: هنگامی که ما سلول های مبتلا به سرطان روده بزرگ و لنفوم انسانی را در معرض مولکول شبیه به داروی خود در آزمایشگاه قرار دادیم، سلول های بدخیم تکثیر نشدند و بیشتر شبیه به سلول های سالم رفتار کردند.
«استفن فرای»(Stephen Frye)، از پژوهشگران این پروژه گفت: مولکول ما که CBX۸ را هدف قرار می دهد، قوی ترین اثری را داشت که تاکنون در متوقف کردن عملکرد خواننده دیده ایم. این پژوهش، راه را برای بررسی درمان سرطان و افزایش درک ما در مورد نقش تنظیم اپی ژنتیک در رشد طبیعی انسان هموار می کند.
این پژوهش، در مجله «Cell Chemical Biology» به چاپ رسید.
انتهای پیام
به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، توالی ژنوم حدود یک دهه پیش، موضوع شگفت انگیزی را نشان داد. موضوع شگفت انگیز این بود که حدود ۵۰ درصد از سرطان های انسانی، با جهش هایی مرتبط هستند که در تنظیم کننده های اپی ژنتیک رخ می دهند. تنظیم کننده های اپی ژنتیک، فعالیت ژن ها را کنترل می کنند.
گروهی از پژوهشگران «دانشکده پزشکی کک»(Keck School of Medicine) در «دانشگاه کالیفرنیای جنوبی»(USC) و «دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل»(UNC-Chapel Hill)، مولکولی شبیه به دارو ابداع کرده اند که می تواند با اثرات تنظیم کننده های جهش یافته اپی ژنتیک که محرک انواع خاصی از سرطان از جمله «لنفوم»(Lymphoma) هستند، مقابله کند.
تنظیم کننده های اپی ژنتیک چگونه فعالیت ژن را کنترل می کنند؟
تنظیم کننده های اپی ژنتیک، یک نقش اساسی در سلول های سالم بر عهده دارند. نقش اساسی آنها، روشن و خاموش کردن فعالیت صدها ژن در یک توالی تنظیم شده است که رشد طبیعی انسان را هدایت می کند.
یکی از این تنظیم کننده های اپی ژنتیک موسوم به «EZH۲»، غیرفعال کردن ژن های خاصی را کنترل می کند تا امکان جهش سلول های ایمنی فراهم شود. با وجود این، EZH۲ جهش یافته ممکن است به سرکوب دائمی این ژن ها منجر شود، از رشد طبیعی سلول های ایمنی جلوگیری کند و در نهایت آنها را به سلول های بدخیم سرطانی تبدیل کند.
خبر خوب این است که جهش های عامل سرطان در تنظیم کننده های اپی ژنتیک، برخلاف بسیاری از جهش ها، با دارو برگشت پذیر هستند. پژوهشگران با در نظر گرفتن این موضوع، طراحی یک مولکول شبیه به دارو را آغاز کردند تا بیان ژن عامل سرطان توسط EZH۲ را معکوس کنند.
نقش تنظیم کننده های نویسنده و خواننده
پژوهشگران با در نظر گرفتن مکانیسمی که EZH۲ به واسطه آن، بیان ژن را کنترل می کند، پروژه خود را آغاز کردند. EZH۲ مانند یک نویسنده عمل می کند که نشان می دهد کدام ژن باید سرکوب شود. دومین تنظیم کننده اپی ژنتیک موسوم به «CBX۸»، مانند یک خواننده عمل می کند که به تفسیر این نشانه های سرکوب می پردازد و یک مکانیسم تنظیم را به کار می گیرد که ژن ها را خاموش می کند.
به نظر می رسد که CBX۸ خواننده در مقایسه با نویسنده، اهمیت یکسانی برای تکثیر سلول های سرطانی دارد اما ضرورت آن برای عملکرد سلول های سالم بیشتر است. این بدان معناست که انتظار می رود داروهایی که خواننده را هدف قرار می دهند، عوارض جانبی کمتری را برای سلول های سالم در بدن بیمار به همراه داشته باشند.
پژوهشگران برای هدف قرار دادن CBX۸، ابتدا سلول های بنیادی موش ها را مهندسی کردند تا به سادگی بتوانند بر تعداد زیادی از مولکول های شبیه به دارو نظارت داشته باشند. این سلول های بنیادی مهندسی شده، به CBX۸ متکی بودند که می توانست نشانه های ایجاد شده توسط EZH۲ را بخواند و به سرکوب ژنی بپردازد که «پروتئین فلورسنت سبز»(GFP) را تولید می کند. هنگامی که سلول های بنیادی، فعال شدن پروتئین فلورسنت سبز را نشان می دادند، پژوهشگران می دانستند که مولکول مشابه دارو، با موفقیت توانسته از خوانده شدن نشانه های سرکوب توسط CBX۸ جلوگیری کند.
هدف قرار دادن خواننده برای مقابله با جهش
سپس پژوهشگران، دانش خود در مورد CBX۸ را با تکرار آزمایش چندین مولکول شبیه به دارو مورد بررسی قرار دادند که هدف آنها همین تنظیم کننده خواننده بود. آنها ساختار پروتئین پیچیده CBX، روش اتصال آن به DNA و خواندن نشانه های سرکوبگر را در نظر گرفتند. هنگامی که آنها موفق شدند یک مولکول قوی را تولید کنند که عملکرد خوبی در سلول های مهندسی شده موش داشت، به بررسی آن در سلول های سرطانی انسان پرداختند.
«اولیور بل»(Oliver Bell)، از پژوهشگران این پروژه گفت: هنگامی که ما سلول های مبتلا به سرطان روده بزرگ و لنفوم انسانی را در معرض مولکول شبیه به داروی خود در آزمایشگاه قرار دادیم، سلول های بدخیم تکثیر نشدند و بیشتر شبیه به سلول های سالم رفتار کردند.
«استفن فرای»(Stephen Frye)، از پژوهشگران این پروژه گفت: مولکول ما که CBX۸ را هدف قرار می دهد، قوی ترین اثری را داشت که تاکنون در متوقف کردن عملکرد خواننده دیده ایم. این پژوهش، راه را برای بررسی درمان سرطان و افزایش درک ما در مورد نقش تنظیم اپی ژنتیک در رشد طبیعی انسان هموار می کند.
این پژوهش، در مجله «Cell Chemical Biology» به چاپ رسید.
انتهای پیام
گفتگو با هوش مصنوعی
💬 سلام! می‌خوای درباره‌ی «ابداع یک مولکول شبیه به دارو که می تواند به درمان سرطان کمک کند» بیشتر بدونی؟ من اینجام که راهنماییت کنم.