دانشمندان یک استراتژی آزمایشی ابداع کرده‌اند که از یک محصول جانبی شیمیایی از سلول‌های سرطانی برای تولید داروهای ضد سرطان به طور مستقیم در داخل آنها استفاده می‌کند.
دانشمندان ژاپنی روشی آزمایشی ابداع کرده اند که از یک ماده شیمیایی تولید شده توسط سلول های سرطانی برای تولید داروهای ضد سرطان به طور مستقیم در آنها استفاده می کند. این رویکرد بر مونوکسید کربن، یک گاز سمی که برخی از تومورها در مقادیر غیرطبیعی تولید می‌کنند، متکی است تا یک واکنش شیمیایی را که برای از بین بردن سلول‌های سرطانی طراحی شده و در عین حال آسیب به بافت سالم را محدود می‌کند، فعال کند.
در یک مطالعه اثبات مفهوم منتشر شده در ارتباطات طبیعتمحققان موسسه تحقیقاتی پیشگام RIKEN (PRI) نشان دادند که سیستم آنها می تواند ترکیبات دارویی را به طور انتخابی در سلول های سرطانی کشت شده تولید کند. این یافته‌ها جایگزین احتمالی برای شیمی‌درمانی معمولی را پیشنهاد می‌کند، اگرچه این روش هنوز روی حیوانات یا انسان آزمایش نشده است.
تبدیل محصول جانبی سرطان به درمان
مونوکسید کربن بیشتر به عنوان گاز سمی آزاد شده در طی احتراق ناقص از جمله در اگزوز خودرو شناخته می شود. با این حال، بدن انسان نیز مقادیر کمی از آن را به طور طبیعی تولید می کند. تحقیقات نشان می‌دهد که بسیاری از انواع سلول‌های سرطانی سطوح بالایی را تولید می‌کنند و تفاوت شیمیایی ایجاد می‌کنند که به طور بالقوه می‌تواند برای هدف قرار دادن درمان استفاده شود.
تیمی به رهبری Katsunori Tanaka بررسی کردند که آیا این مونوکسید کربن اضافی می تواند به عنوان ماده خام برای تولید ترکیبات ضد سرطان در تومورها عمل کند یا خیر. استراتژی آنها از palladacycles، ترکیبات آلی فلزی حاوی پالادیوم، برای تبدیل مونوکسید کربن به مولکولی به نام فنانتریدینون استفاده می کند. برخی از مشتقات فنانتریدینون برای سلول ها سمی هستند و در داروهای ضد سرطان استفاده شده اند.
حفاظت از یک واکنش شیمیایی ظریف
محققان با یک مانع بزرگ روبرو هستند: کاتالیزورهای پالادیوم به سرعت توسط موادی که به طور طبیعی در سلول ها وجود دارند، از جمله گلوتاتیون، غیرفعال می شوند. بدون حفاظت، کاتالیزور توانایی خود را برای انجام واکنش تولید دارو از دست می دهد.
برای حل این مشکل، تیم یک پالاداسیکل را در آلبومین، پروتئین فراوان موجود در خون، محصور کردند. آلبومین به عنوان یک حامل محافظ عمل می کند و از کاتالیزور پالادیوم در برابر مولکول هایی که در غیر این صورت آن را غیرفعال می کنند محافظت می کند. مجموعه آلبومین حاصل می تواند در جریان خون گردش کند و پس از ورود به سلول ها از نظر شیمیایی فعال باقی بماند.
پس از غربالگری چند پالاداسیکول برای شناسایی موثرترین کاندید، محققان مجموعه محافظتی را در برابر رده های سلولی سرطان کبد، گردن رحم، سینه و ریه انسان، همراه با یک رده سلولی غیر سرطانی آزمایش کردند.
سلول های سرطانی ترکیبات دارویی را تولید می کنند
پس از 48 ساعت انکوباسیون، محققان محصول مورد نظر فنانتریدینون را در هر چهار رده سلولی سرطانی یافتند، اما در سلول‌های غیر سرطانی نه. نتایج نشان می دهد که کاتالیزور محافظت شده عملکردی باقی می ماند و این واکنش به شرایط شیمیایی مرتبط با سلول های سرطانی بستگی دارد.
سپس این تیم سیستم را تصفیه کردند تا به ترکیب تازه سنتز شده اجازه دهد تا از حامل خود جدا شود و آزادانه در داخل سلول حرکت کند. اصلاحات بیشتر تولید یک مشتق فنانتریدینون بسیار سمی را که در داروهای ضد سرطان استفاده می شود، امکان پذیر کرد. هنگامی که سیستم اصلاح شده روی سلول های سرطانی کبد آزمایش شد، این ترکیب سمی را در داخل تولید کرد و باعث ایجاد اثرات مضر در آن سلول ها شد.
نگرانی دیگر این بود که آیا مونوکسید کربن، که قبلاً در خون وجود دارد، می تواند تولید دارو را قبل از رسیدن مجتمع به تومور فعال کند یا خیر. آزمایش خون هیچ تشکیل قابل تشخیصی از ترکیب سمی را نشان نداد. محققان فرض کردند که مونوکسید کربن متصل به هموگلوبین، پروتئین حامل اکسیژن در گلبول‌های قرمز خون، برای شرکت در واکنش در دسترس نیست.
گام بعدی به سوی درمان هدفمند سرطان
هدف رویکرد تاناکا به جای تجویز یک داروی ضدسرطان بی‌خطر، ارائه اجزای شیمیایی نسبتاً بی‌ضرر است که تنها زمانی سمی می‌شوند که با شرایط مناسب در سلول‌های بیمار مواجه شوند.
“این کار نشان دهنده یک پیشرفت مهم در درمان است in vivo تاناکا می گوید: شیمی مصنوعی. “در استراتژی درمانی ما، مولکول هایی که به طور طبیعی در بدن وجود دارند یا تولید می شوند – از جمله متابولیت های مرتبط با بیماری – به عنوان مواد خام شیمیایی درون زا برای سنتز مولکول های درمانی به طور مستقیم در محل بیماری استفاده می شوند.”
گام بعدی محققان آزمایش این روش در مدل‌های حیوانی است، جایی که آنها می‌توانند بررسی کنند که آیا کاتالیزور به تومورها می‌رسد، به اندازه کافی دارو تولید می‌کند و از آسیب رساندن به بافت سالم جلوگیری می‌کند.
مرجع: “استفاده از مونوکسید کربن درون زا برای سنتز داروهای ضد سرطان انتخابی” توسط ماسایوکی کاوای، تسونگ-چه چانگ، آمبارا آر پرادیپتا و کاتسونوری تاناکا، 17 سپتامبر 2026، ارتباطات طبیعت.
DOI: 10.1038/s41467-026-77616-8
هرگز پیشرفتی را از دست ندهید: به خبرنامه SciTechDaily بپیوندید.
ما را در Google و Google News دنبال کنید.
