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

مغز اسیدی و مشکلات روانی

  کد خبر: ۶۰۶۰۷۱   تاریخ انتشار:.۲۰۱۷  ۲۸ August مغز اسیدی و مشکلات روانی...
مشاهده مطلب

پاسخ دهید

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