بررسی برهمکنش دارو و DNA برای طراحی داروهای ضدسرطان

پژوهشگران شیمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان با استفاده از نانوذرات به عنوان نقاط کوانتمی، موفق به ارایه یک روش جدید توانمند و حساس برای بررسی برهمکنش دارو و DNA شدند که اطلاعات بدست آمده از این روش می تواند در طراحی داروهای ضدسرطان مفید واقع شود.  

به گزارش بنیان، بررسی برهمکنش داروها و DNA برای طراحی داروهای کارآمدتر ضد سرطان و درک بهتر فرآیندهای زیستی مانند ترجمه ژن و رونویسی رشته DNA حایز اهمیت است.

در این کار، سازوکار انتقال انرژی رزونانس فلورسانس (FRET) از دارو به نانوذره (نقاط کوانتمی) سبب ایجاد یک روش فوق العاده حساس برای بررسی برهمکنش دارو با DNA شده است. 

محققان در این طرح، آزمون چند راهی داده های FRET با استفاده از نقاط کوانتمی را به عنوان یک روش توانمند و حساس جدید برای بررسی برهمکنش دارو و DNA معرفی کرده اند. 

دکتر سمیه غلامی دانش آموخته شیمی تجزیه از دانشگاه علوم پایه زنجان در خصوص تحقیقات صورت گرفته گفت:در این طرح با توجه به درخشندگی و پایداری نوری بسیار مناسب نقاط کوانتمی، روش حساس و قدرتمند FRET برای مطالعه کمی برهمکنش داروی ضد سرطان اکتینومایسین با دو رشته ای ژنوم طراحی شد.

بر این اساس ثابت تعادل هیبریداسیون تشکیل ترکیب دارو و DNA تخمین زده شده و انطباق قابل قبولی با مقادیر و شواهد موجود داشته که بیانگر یک اتصال قوی برای دارو با این دو رشته ای است.

به طور معمول DNA ژنوم دارای ساختار مارپیچ دوتایی است که در آن دو زنجیره شیمیایی بلند به دور یکدیگر پیچ خورده تا اطلاعاتی را رمزگذاری کنند که سلول ها برای ساخت و حفظ بدن به آن ها نیاز دارند، اما محققان در سال های اخیر مدل مارپیچ چهار رشته ای برای برخی توالی های غنی از باز گوانین یا سیتوزین پیشنهاد کرده اند که احتمالاً زمانی در بدن انسان مشاهده می شوند که سلول شرایط سرطانی پیدا می کند.

وی در ادامه افزود:باید به این نکته اشاره کرد که تقریبا همه توالی های مربوط به چهار رشته ای ها در نواحی دو رشته ای ژنوم واقع شده اند، پایداری دو رشته ای DNA یا ترکیب آن با دارو می تواند به عنوان یک محدودیت اصلی برای تشکیل چهار رشته ای باشد.

در این مطالعه با استفاده از یک روش مناسب و داده های پرمحتوای سه بعدی و همچنین تجزیه و تحلیل با یک روش آماری قدرتمند، موفق به کسب اطلاعات مناسب در این زمینه شدیم که در مطالعات بعدی و طراحی داروهای ضدسرطان مفید واقع می گردد.

از طرفی جایگزینی مولکول های رنگی معمول با فلوروفورهای نقاط کوانتمی در سازوکار انتقال انرژی، به دلیل ویژگی های فوتوفیزیکی بسیار مناسب نقاط کوانتمی، امکان انتقال انرژی به صورت کارآمدتر، حساسیت بالا و در مدت زمان کافی را فراهم می کند.

همچنین در نتایج این پژوهش مشاهده شد که با جایگزینی لوروفورهای متداول با نقاط کوانتمی، سازوکار انتقال انرژی به صورت کارآمدتر در این فرآیند عمل می کند.

این امر با توجه به ویژگی های منحصربه فرد نقاط کوانتمی از جمله پایداری نوری بالا و درخشندگی بسیار خوب آن ها در مقایسه با فلورفورهای رنگی معمول رخ داده است.

نتایج این کار تحقیقاتی که با تلاش دکتر سمیه غلامی و دکتر محسن کمپانی زارع- عضو هیأت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان- صورت گرفته است، در مجله Analytical and Bioanalytical Chemistry (جلد 405، شماره 19، ماه جولای، سال 2013، صفحات 6271 تا 6280) منتشر شده است