DNA مصنوعی به جنگ سلول‌های سرطانی می‌رود

محققان دانشگاه توکیو با استفاده از DNA مصنوعی به پیشرفت قابل توجهی در درمان و مهار سرطان دست یافته اند.

به گزارش تکناک، در آزمایش‌های این روش، تیم تحقیقاتی به طور موثر، سلول‌های سرطان دهانه رحم و سینه انسان و همچنین سلول‌های ملانوم بدخیم موش را هدف قرار داد و از بین برد.

این تیم یک جفت DNA مصنوعی سنتز شده شیمیایی، به شکل سنجاق سر را به طور خاص برای از بین بردن سلول های آلوده به سرطان طراحی کردند. وقتی این جفت های DNA به سلول‌های سرطانی تزریق می‌شوند،به مولکول‌های microRNA (miRNA) متصل می‌شوند که در برخی سرطان‌ها بیش از حد تولید می‌شوند.

جفت‌های DNA، پس از اتصال به miRNA، از هم می پاشند و سپس بار دیگر با یکدیگر ترکیب می‌شوند و زنجیره‌های طولانی‌تری از DNA تشکیل می‌دهند که این زنجیره ها پاسخ ایمنی را فعال می‌کنند.در این آزمایش مشاهده شد که این پاسخ نه تنها سلول های سرطانی را از بین برد، بلکه از ادامه رشد تومورهای سرطانی نیز جلوگیری کرد. این روش نوآورانه با درمان‌های سنتی و داروهای رایج سرطان متفاوت است و امید است که عصر جدیدی در توسعه داروهای موثر به این منظور، آغاز شود.

جفت‌های سنجاق سر DNA انکولیتیک (oHPs) به سلول سرطانی معرفی می‌شوند. هنگامی که oHP ها با میکرو RNA (miRNA) با بیان بیش از حد ایجاد کننده تومور مواجه می شوند، از هم باز می شوند تا با miRNA و یکدیگر ارتباط برقرار کنند تا رشته های DNA طولانی تری تشکیل دهند. این رشته‌های دراز سپس یک پاسخ ایمنی توسط مکانیسم دفاعی داخلی بدن، که رشد بیشتر تومور را مهار می‌کند ایجاد می کنند.

سرطان یکی از بزرگترین عوامل نگران کننده برای سلامت جهانی است و درمان های فعلی برای آن، محدودیت هایی به همراه دارند. با این حال، داروهای مبتنی بر اسیدهای نوکلئیک یعنی DNA و RNA که مولکول‌های حامل اطلاعات حیاتی هستند، می‌توانند عملکردهای بیولوژیکی سلول‌ها را کنترل کنند و انتظار می‌رود که حتی آینده دنیای پزشکی را نیز متحول کنند و پیشرفت قابل توجهی برای غلبه بر سرطان و سایر بیماری های طاقات فرسا فراهم کنند.

یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه توکیو به سرپرستی کونیهیکو موری هیرو و آکیمیتسو اوکاموتو، برای تولید یک داروی ضد سرطان جدید با استفاده از DNA مصنوعی الهام گرفتند. اوکاموتو گفت: ما فکر کردیم که اگر بتوانیم داروهای جدیدی تولید کنیم که مکانیسم اثر متفاوتی نسبت به داروهای معمولی دارند، ممکن است این داروها در برابر سرطان هایی که تا به حال غیرقابل درمان بوده اند، موثر واقع شوند.

استفاده از داروهای مبتنی بر اسید نوکلئیک برای درمان سرطان همیشه چالش برانگیز بوده است، زیرا تشخیص اسیدهای نوکلئیک بین سلول های سرطانی و سایر سلول های سالم دشوار است. این بدان معناست که اگر سلول های سالم به طور ناخواسته مورد حمله قرار گیرند، ممکن است این موضوع باعث به خطر افتادن سیستم ایمنی بیمار شود. برای اولین بار، این تیم تحقیقاتی توانست یک رشته DNA شبیه به سنجاق سر بسازد که این رشته DNA می تواند یک پاسخ ایمنی طبیعی را برای هدف قرار دادن و کشتن سلول های سرطانی خاص فعال کند.

سلول‌های سرطانی می‌توانند بیش از حد آزاد شوند یا کپی‌های زیادی از مولکول‌های DNA یا RNA بسازند که این کار باعث می‌شود عملکرد طبیعی این سلول ها مختل شود. این تیم، جفت‌های DNA سنجاق سر مانند مصنوعی انکولیتیک (کشنده سرطان) به نام oHPs را درست کردند. این oHP ها هنگامی که با یک RNA کوتاه (میکرو) به نام miR-21 مواجه شدند، تحریک شدند تا رشته های DNA طولانی تری را تشکیل دهند که در برخی سرطان ها بیش از حد آزاد می شود.

به طور معمول، oHP ها به دلیل شکل منحنی خود، نمی توانند رشته های بلندتری تشکیل دهند. با این حال، هنگامی که oHP های مصنوعی وارد یک سلول می شوند و با میکروRNA هدف مواجه می شوند، باز می شوند تا با آن ترکیب شوند و رشته طولانی تری تشکیل دهند.سپس این امر باعث می شود که سیستم ایمنی وجود miR-21 را که بیش از حد آزاد می شود را به عنوان عاملی خطرناک تشخیص دهد و یک پاسخ ایمنی ذاتی را فعال کند که در نهایت منجر به مرگ سلول های سرطانی می شود.

این آزمایش‌ها در برابر آزادسازی از حد miR-21 که در سلول‌های مشتق شده از سرطان دهانه رحم انسان، سرطان سینه و ملانوم بدخیم موش یافت می‌شوند، مؤثر بودند. اوکاموتو گفت : ساخت رشته های طولانی DNA به دلیل تعامل بین oHP های DNA کوتاه و miR-21 بیش از حد آزاد شده، که توسط این گروه تحقیقاتی یافت شد، اولین نمونه از استفاده از این نوع DNA به عنوان یک پاسخ تقویت کننده ایمنی انتخابی است که می تواند مکانیسم های دفاعی تومور را هدف قرار دهد و بطور کلی درمان جدیدی ارائه دهد که این کار را به وسیله ی داروهای نوکلئیک اسید جدید با مکانیسمی کاملاً متفاوت از داروهای شناخته شده نوکلئیک اسید انجام می دهد.

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