مطالعات ساختاری جدید مبنی بر عملکرد پمپ‌­های مولکولی در ردکردن داروهای سرطانی

کد خبر: ۵۱۲۰۹۱

برخی اوقات سلول‌­ها با راندن داروها در برابر درمان مقاومت می­‌کنند. سلول­‌های سرطانی به‌طور ویژه­‌ای در دور کردن داروهای شیمی­‌درمانی که قصد نابودی آنها را دارند، مشهورند. محققان دانشگاه راکفلر با تعیین ساختار سه‌بعدی پمپ­‌های مولکولی در ابعاد اتمی این موضوع را روشن ساختند. این ماشین مولکولی تعداد بی‌شماری از محموله‌­ها مانند داروها را رد می­‌کند. طبق گفته­ جووشن، رئیس آزمایشگاه زیست­‌شناسی غشا و بیوفیزیک تاکنون در مورد چگونگی شناسایی و دور­ کردن چنین موادی؛ آن هم با تنوع چشمگیر توسط ماشین مولکولی اطلاعاتی وجود ندارد. اما با بررسی اینکه چگونه پمپ­ مقاوم در برابر دارو قبل از انتقال محموله­ خود به آن وصل می‌­شود، پاسخی در این‌­باره یافت شده­ است. ساختارهای جدید می‌توانند به پیشرفت درمان‌­های موثر برای سرطان و حتی سایر اختلالات کمک کنند.

در سال ۱۹۹۲ پمپ مورد نظر در سلول­‌های سرطان شش مقاوم در برابر دارو شناسایی شد و MRP1 نام گرفت. با وجود اینکه برخی از سلول­‌های سرطانی شامل تعداد بسیار زیادی از این پروتئین ­می‌­شوند، اما همچنان سلول­‌های معمولی نیز این پروتئین را دارند. MRP1 مغز را در برابر عفونت محافظت کرده و به صادرکردن هورمون­‌ها، ترکیبات سیگنال­­‌دهنده­ ایمنی و محموله­‌های دیگر مانند مواد خارجی ناخواسته، کمک می‌­کند. متاسفانه در پزشکی مدرن، MRP1 در شناسایی مواد شیمیایی مفید مانند: آرام­‌بخش­‌ها، داروهای ضدافسردگی و آنتی­‌بیوتیک­‌ها از مواد آسیب­‌رسان به بدن دچار اشتباه می­‌شود. این درحالی است که مواد مضر برای بدن بایستی دفع شوند.

پروتئین­‌ها در عبور از میان غشاهای سلولی فقط نوع خاصی از محموله و در بعضی مواقع فقط یک مولکول تنها را می­‌پذیرند. MRP1 متفاوت است؛ ولی چون هنوز جزئیات آن برای محققان آشکار نشده است، آنها نمی­‌توانند به اطمینان دلیل این تفاوت را توضیح دهند، زیرا برای تعیین ساختار یک مولکول بایستی آن را به شکل کریستال درآورد، در حالی که این­ کار در مورد MRP1 امکان­‌پذیر نیست.

محقق شن و دکتر زاشاری جانسون با استفاده از یک روش تصویری به‌نام کریومیکروسکوپی که در آن مولکول­‌ها به جای متبلور ­شدن منجمد می­‌شوند، این موضوع را آزمایش کردند. آنها به کمک مارک ابراهیم و جاننا ساتیریز، دو محقق دیگر از راکفلر توانستند تصاویری از MRP1 تنها و مقید به محموله­ خود را ثبت کنند.

محققان راز تطبیق MRP1 را در درون خودش یافتند. محفظه­‌ای که در آن با محموله­ خود جفت می­‌شود، از دو بخش پمپ تشکیل شده است. ساختار این محفظه انعطاف­‌پذیر است تا بتواند با هر مقداری از محموله سازگار باشد. هر یک از این بخش­‌های این محفظه خواص شیمیایی متفاوتی دارند. بسیاری از مواد که توسط MRP1 گرفتار می­‌شوند با فوت­‌پرینت (footprint) دوبخشی محفظه سازگارند؛ آنهایی که با مولکول پرکننده­ درون سلول جفت نمی­‌شوند.

درون محفظه ابتدا محموله، دو بخش MRP1 را به یکدیگر متصل می­‌کند. اولین تغییر شکل­ پمپ ناشی از همین حرکت است که به‌دنبال آن محموله می­‌تواند از سلول آزاد ­شود.

MRP1 یک بخش از خانواده­ پمپ­‌هاست که در بسیاری از فعالیت­‌های فیزیولوژیکی در سراسر بدن مورد بحث قرار ­می­‌گیرد. به‌دلیل اینکه دیگر اعضای این خانواده نیز به دفع داروها می­‌پردازند، این کار در ارتباط با پزشکی و خارج از محدوده­ MRP1 است.

در نهایت امیدواریم زمانی ­که پمپ­‌ها توانایی شناسایی را نداشته یا هنگامی که مهارکننده­‌هایی جلوی فعالیت آنها را می‌گیرد، چنین ساختارهایی به‌عنوان الگویی برای طراحی داروهای شیمی­‌درمانی مورد استفاده قرار گیرند.

به نظر می­‌رسد این استراتژی بتواند اثربخشی سایر داروها (به‌عنوان مثال داروهایی که باید به مغز برسند) را افزایش دهد.

 

منبع:

http://m.phys.org/news/2017-02-reveal-molecular-ejects- cancer-drugs.html

More from آیتک تبریزی

روش جدید برای افزایش ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی تا ۳۰۰۰ درصد

محققان با الهام گرفتن از گیاهان موفق به ساخت الکترودی شدند که...
مشاهده مطلب

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *