وعثر علماء المعهد على جزيء يرتبط بشكل لا رجعة فيه ببروتين يساهم في تطور الأورام الخبيثة. وقد تؤدي النتائج التي توصلوا إليها إلى إنشاء دواء جديد للسرطان
تعتمد معظم الأدوية، من الباراسيتامول إلى أدوية السرطان، على جزيئات تتحرك عبر الجسم وترتبط بالبروتينات وتساعد في الوقاية من الأمراض أو مكافحتها. ومع ذلك، فإن الروابط بين الجزيئات التي يتم إدخالها إلى الجسم وبين البروتينات تستمر لفترات قصيرة من الزمن، لذلك قد تكون فعاليتها محدودة. مختبر د بالقرب من لندن، من قسم البيولوجيا الهيكلية والكيميائية في معهد وايزمان للعلوم، وهو متخصص في الكشف عن جزيئات من نوع خاص - تلك التي ترتبط بالبروتينات طوال حياتها، وتستمر من بضع ساعات إلى بضعة أيام. هذا الالتصاق الذي لا رجعة فيه قد يعزز تأثير الجزيء.
בموركز الباحثون من مختبر دكتور لندن على بروتين يعرف باسم Pin1، المعروف منذ سنوات بأنه يلعب دورا في تطور أنواع مختلفة من السرطان. وقد أظهر الباحثون سابقًا أنه إذا تم تثبيط تكوين البروتين وراثيًا، فمن الممكن الوقاية من الأورام السرطانية. ومع ذلك، فإن محاولات العثور على جزيئات قادرة على الارتباط بالبروتين وتعطيل نشاطه - والتي يمكن من خلالها صنع دواء - لم تكن ناجحة. أحد أسباب ذلك هو أن Pin1 قد تطور بحيث يرتبط بسهولة بالبروتينات الأخرى، وبالتالي يتمتع بسطح أملس ومسطح، مما يجعل من الصعب على الأدوية أن تلتصق به.
افترض الباحثون أنهم إذا عثروا على جزيء من شأنه أن يرتبط بـ Pin1 بشكل لا رجعة فيه ويعطل نشاطه، فقد يمنعه من دعم المرض بطريقتين: فهو لن يشجع البروتينات الأخرى التي تسرع الورم ولن يمنع البروتينات التي تنشط الورم. قادرة على محاربة السرطان. وشارك في الدراسة أيضًا البروفيسور ناثانيال جراي من معهد دانا فاربر لأبحاث السرطان في بوسطن والبروفيسور كون بينج لو من كلية الطب بجامعة هارفارد.
للعثور على الجزيء المناسب، تم فحص مئات من المرشحين المحتملين حتى تم العثور على تلك القادرة على الارتباط بالبروتين. ومن بين مجموعة الجزيئات المناسبة، تمكن الباحثون من تحديد جزيء تبين أنه جيد بشكل خاص. المؤشرات على ذلك هي قدرة الجزيء على الارتباط بشكل فعال بالبروتين المستهدف، ولكن دون تعطيل نشاط البروتينات الأخرى بطريقة قد تكون سامة للجسم.
وفي البحث الطويل عن الجزيئات، حصل الباحثون على مساعدة من الأساليب التي جعلت من الممكن متابعة الروابط المجهرية التي لا رجعة فيها بين الجزيئات والبروتينات، في المختبر وفي الخلايا الحية، واختبار وظيفتها في مواقف مختلفة. وعند العثور على الجزيء الأكثر فعالية، أُلصق عليه اسم سلفوبين - وهو تقاطع بين سولفولان - اسم المجموعة الكيميائية التي تم اكتشافها في بعض الجزيئات المرتبطة بـ Pin1 - واسم البروتين نفسه.
وفي وقت لاحق، أجرى الباحثون تجارب ركزت على نوعين من السرطان من المعروف أن Pin1 يساهم في تطورهما: سرطان الدماغ من النوع الشائع في الغالب عند الأطفال وسرطان البنكرياس. في البداية، أجريت التجارب على الخلايا في المختبر، وتم اكتشاف أن تأثير الجزيء صغير نسبيا في الأيام القليلة الأولى، ولكن بعد حوالي أسبوع يتراكم تأثيره ويزداد - ويتمكن من تأخير المعدل بشكل ملحوظ من انقسام الخلايا. وفي وقت لاحق، أجريت تجارب باستخدام نموذج السرطان في الفئران والأسماك، وأصبح من الواضح أنه بفضل تأثير الجزيء على Pin1 والبروتينات الأخرى التي ينشطها، تم تثبيط تطور الأورام في هذه الحيوانات بشكل كبير، وبقيت على قيد الحياة لفترة أطول.
ومن أجل تعزيز إمكانية ترجمة النتائج العلمية إلى العيادة، قامت الشركة بالتسجيل "عرف"، وهي ذراع لتسويق الملكية الفكرية لعلماء المعهد، وهي براءة اختراع للجزيء الذي يثير بالفعل اهتمامًا بين شركات التكنولوجيا الحيوية التي تفكر في الاستثمار في الأبحاث قبل السريرية. ومع ذلك، من المهم أن نلاحظ أن الطريق إلى سرير المستشفى لا يزال طويلاً: في المتوسط، يستغرق الأمر أكثر من عقد من أعمال البحث والتطوير واستثمار ما بين 2-1 مليار دولار - مع فرص ضئيلة جدًا للنجاح -. ربما يصلون إلى الهدف المنشود: ابتكار دواء جديد للسرطان.
وشارك في الدراسة باحثون من مركز لندن لأبحاث السرطان، وجامعة سارلاند في ألمانيا، وجامعة بورتلاند للصحة والعلوم، وجامعة بكين في بكين، ومستشفى ماونت سيناي في نيويورك، ومستشفى بوسطن للأطفال، وجامعة ستانفورد. قاد البحث الدكتور كريستيان دوبيالا، باحث ما بعد الدكتوراه من مختبر دكتور لندن، والدكتورة بينيكا فينش، طالبة البحث في مختبر البروفيسور جراي.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
