طراحی کمپلکس نانو- دارو متوقف کننده رشد سلول سرطانی

دانشجوی واحد علوم و تحقیقات در قالب پایان‌نامه خود برای اولین بار اقدام به طراحی کمپلکس نانو-دارو (کارموستین، لوموستین، سموستین و ملفالان) به عنوان متوقف کننده رشد سلول سرطانی کرد.

به گزارش روابط عمومی واحد علوم و تحقیقات، معصومه بیات با یادآوری اینکه سرطان در نتیجه جهش در سلول‌های بدن ایجاد می‌شود، درباره این تحقیق گفت: سلول‌های جهش یافته با سرعت بالاتری نسبت به سلول‌های سالم تکثیر شده و مواد مغذی و اکسیژن را از دسترس این سلول‌ها خارج می‌کنند.

وی افزود: با اینکه با گسترش دانش پیرامون سرطان، پیشرفت‌های زیادی برای درمان آن صورت گرفته است اما اثرات سمی داروهای شیمی‌درمانی همچنان یکی از معضلات درمان بیماری سرطان به شمار می‌آید، چراکه این داروها غالباً به طور اختصاصی عمل می‌کنند. امروزه یکی از راه‌کارهای برطرف ساختن مشکلات داروهای شیمیایی، بهره‌گیری از سیستم‌های نانو ذرات حاوی ترکیبات آلی و معدنی در داروسازی است.

بیات با بیان اینکه سیستم‌های نانوذرات دارای انواع ساختارها با اندازه، شکل و مواد مختلف هستند که هر کدام ظرفیت بارگیری دارو، آزادسازی، هدفگیری سلولی و پایداری متفاوت دارند، ادامه داد: با استفاده از نانوذرات می‌توان داروها را درون بسته‌هایی در حد نانومتر قرار داده و آزادسازی دارو تحت کنترل قرار گیرد.

وی با بیان اینکه درختسان‌ها یکی از نانو ذراتی هستند که برای رهاسازی و تحویل دارو استفاده می‌شوند، افزود: در تحقیقی که در واحد علوم و تحقیقات انجام شد، با نگاهی به نانو ذرات درختسان‌ها به بررسی احتمال ساختاری تشکیل کمپلکس‌های نانو ساختار بین درختسان‌های PAMAM با سه نسل با برخی داروهای متوقف‌کننده رشد سلول سرطانی نظیر کارموستین، لوموستین، سموستین و ملفالان پرداخته شد.

محقق واحد علوم و تحقیقات ادامه داد: در بخش دیگر این تحقیق، امکان رهاسازی، تحویل و جداسازی دارو با بهره‌گیری از درختسان PAMAM به طور تئوری مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. علاوه بر آن با توجه به اینکه حدود ۴۰ درصد از داروهای توسعه یافته جدید به واسطه سرعت پخش پایین، انحلال‌پذیری کم در آب، نفوذپذیری پایین از غشاء سلولی و زیست سازگار نبودن توسط صنعت داروسازی رد می‌شوند، در این تحقیق تلاش شده است تا دارویی طراحی شود که این مشکلات را نداشته باشد.

وی با بیان اینکه در تحقیق خود همه کمپلکس‌های درختسان PAMAM – دارو، از روش‌های MMFF94 و RHF/PM6 استفاده شده و انرژی سطحی آنها نیز نشان داده شده است، اضافه کرد: در این تحقیق که بصورت تئوری و استفاده از نرم‌افزارهای محاسباتی شیمیایی مکانیک کوانتومی و مکانیک مولکولی صورت گرفته است، توانستیم بهترین کمپلکس نانو- دارو را ایجاد کنیم.

بیات با اشاره به فرایند صورت گرفته در این تحقیق، گفت: پس از جمع‌آوری اطلاعات، ساختارهای مختلف مولکول‌های داروهای ضدسرطان متوقف‌کننده رشد سلول‌های سرطانی ( Melphalan ، Carmustine ، Semustine ، Lomustine ) به صورت تک مولکولی با استفاده از روش‌های محاسباتی مکانیک کوانتمی (تابعی دانسیته بار) DFT محاسبه و بهینه‌سازی شده و همچنین ساختارهای درختسان‌های مورد مطالعه تعیین شد. علاوه بر آن ساختارهای مختلف بزرگ مولکول‌های نانو درختسان‌های پلی آماد و امین (PAMAM) به صورت تک مولکولی با استفاده از روش‌های محاسباتی مکانیک کوانتمی (تابعی دانسیته بار) DFT و نیز بهره‌گیری از روش‌های مکانیک مولکولی ( MM ) بهینه‌سازی و مدل‌سازی شد.

وی ادامه داد: سپس با احتمالات و تناسب‌های مختلف برای ایجاد کمپلکس‌های دارویی داروهای ضدسرطان متوقف‌کننده رشد سلول‌های سرطانی ( Melphalan ، Carmustine ، Semustine ، Lomustine ) با حفره‌های درونی درختسان‌های پلی آماد و امین (PAMAM) ، اقدام به ساخت و مدلسازی تعداد قابل توجهی از این کمپلکس‌ها و ساختارهای پیچیده دارویی شد. در ادامه مطالعه نتایج بدست آمده ارزیابی و مورد مقایسه قرار گرفته و پایداری‌های ساختاری مختلف نانو کمپلکس‌های حاصل تفسیر شد.

این محقق اضافه کرد: با توجه به بهینه‌سازی ساختارهای مختلف (تک مولکول دارو-چند مولکول دارو) مولکول‌های نانو درختسان پلی‌آمید و امین به صورت تک مولکولی با استفاده از روش‌های محاسباتی مکانیک کوانتومی و مکانیک مولکولی و همچنین ارزیابی با احتمالات و تناسب‌های مختلف برای ایجاد کمپلکس‌های دارویی داروهای ضد سرطان متوقف‌کننده رشد سلول‌های سرطانی نظیر کارموستین، لوموستین، سموستین و ملفالان با حفره‌های درونی درختسان مذکور در ارتباط با نتایج این تحقیق می‌توان گفت که در هر حالتی کارموستین و سموستین داروهای بسیار مناسبی هستند اما ملفالان در شرایط عادی داروی خوبی نیست.

به گزارش روابط عمومی واحد علوم و تحقیقات، این تحقیق در قالب رساله معصومه بیات دانشجوی دکتری فیزیک-حالت جامد واحد علوم و تحقیقات با عنوان «مطالعه نظری احتمالات ساختاری تشکیل کمپلکس‌های نانو ساختار بین درختسان های PAMAM با برخی داروهای متوقف کننده رشد سلول سرطانی ( Melphalan ، Carmustine ، Semustine ، Lomustine » به راهنمایی دکتر طاهرپور عضو هیأت علمی گروه شیمی دانشگاه رازی کرمانشاه، راهنمایی دکتر سید محمد الهی عضو هیأت علمی واحد علوم و تحقیقات و مشاوره دکتر مصطفی فیضی از اعضای هیأت علمی گروه شیمی دانشگاه رازی کرمانشاه در این واحد دانشگاهی دفاع شد.

منبع:سایت علوم تحقیقات

30مهر1397