استاد گروه شیمی دارویی دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی مشهد با اشاره به انجام مطالعه ای در راستای تولید ترکیبات جدید ضد سرطان، جزئیاتی از فرایند انجام این طرح تحقیقاتی را تشریح کرد.

دکتر راضیه قدسی در گفتگو با وب دا، اظهار کرد: با توجه به شیوع بیماری سرطان به عنوان دومین عامل مرگ و میر انسانها بعد از بیماریهای قلبی عروقی، متخصصین علم شیمی دارویی علاقمند به کشف داروهای مؤثرتر و کم عارضه تر هستند که فیلد تخصصی پژوهشهای اینجانب هم در زمینه طراحی و سنتز ترکیبات ضد سرطان است.

وی ادامه داد: یک دسته از داروهای نسبتاً جدید در درمان این بیماری، مهارکنندگان آنزیم هیستون داستیلازHDAC  (مانند داروی ورینوستات، رومیدپسین و ....) و دسته دیگر مهار پروتئین کینازها (مانند سونیتینیب، ریبوسیکلیب و ...) هستند که با مکانیزمهای مختلف از جمله توقف چرخه سلولی، مهار آنژیوژنز (رگزایی)، القاء اپوپتوز (مرگ برنامه ریزی شده سلولی) و...اثرات سمی روی سلولهای سرطانی دارند.

دکتر قدسی همچنین گفت: در این طرح که قسمتی از پایان نامه Ph.D.  خانم دکتر مژده یوسفیان است ترکیباتی را طراحی و سنتز کردیم که هم دارای فارماکوفورها (گروههای عاملی)ی لازم  برای مهار آنزیم هیستون داستیلاز هستند و هم دارای فارماکوفورهای لازم برای مهار پروتئین کینازها هستند. برای طراحی این ترکیبات از داروی ورینوستات (مهارکننده آنزیم هیستون داستیلاز) و داروی سونیتینیب (مهار کننده  پروتئین کینازهای VEGFR-2, PDGFR, B/C RAF) الگو گرفته شده است. در واقع از این دو دارو به عنوان ترکیبات راهبر (Lead compounds) استفاده شدند.

وی اضافه کرد: به طور خلاصه نیازمندی لازم برای مهار HDAC یک گروه (ZBG: Zn Binding Group) شلات کننده روی (کوفاکتور آنزیم)، یک لینکر یا زنجیره حدود 6 اتمی هست که بین  ZBG  و یک گروه لیپوفیل کوچک قرار می گیرد. حداقل نیازمندی لازم برای مهار کیناز دو گروه عاملی است که بتواند همانند حلقه آدنین ATP در ATP binding site آنزیم کیناز، پیوند هیدروژنی برقرار کنند. که در ترکیبات طراحی شده که حاوی حلقه ایندولین (هسته ساختاری سونیتینیب) هست برای برقراری پیوند هیدروژنی در آنزیم کیناز، و به عنوان گروه لیپوفیل کوچک در آنزیم HDAC، حلقه پیرول این ترکیبات به عنوان لینکر (لازم برای مهار HDAC) و گروه هیدروکسامیک اسید به عنوان ZBG برای شلات کوفاکتور روی آنزیم HDAC در ساختار ترکیبات طراحی شده در نظر گرفته شده است. از طرفی این ترکیبات را می توان فرم ریجید (Rigid) شده ورینوستات در نظر گرفت. در ورینوستات چون زنجیره منعطف است در جایگاه فعال باید مقداری خمیده شود ولی ترکیبات ما از ابتدا مشابه فرم خمیده ورینوستات هست که انتظار می رود بر قدرت مهاری ترکیبات بیفزاید. در زیر اساس طراحی ترکیبات به صورت شماتیک نمایش داده شده است.

استاد دانشکده داروسازی مشهد خاطرنشان کرد: بعد از طراحی، این ترکیبات، با استفاده از مواد اولیه مختلف و واکنشهای مختلف شیمی (طی 11 مرحله) سنتز و خالص سازی شدند و با استفاده از طیف های NMR, Mass ساختارشان تایید شد، سپس اثرات ضد سرطانی و سمیت ترکیبات روی رده های مختلف سلولهای سرطانی بررسی گردید که اثرات ضد سرطانی قوی تا متوسط داشتند. یکی از ترکیبات (13c)در رده HT-29 (رده سلولهای سرطانی کولون) اثرات ضدسرطانی قوی در حد سونیتینیب و بالاتر از ورینوستات نشان داد. این ترکیبات سمیت انتخابی روی سلولهای سرطانی نسبت به سلولهای نرمال داشتند. اثر مهاری ترکیبات روی آنزیم pan-HDAC بررسی شد. قویترین مهارکننده آنزیم که اتفاقا بیشترین سمیت و اثرات ضد سرطانی را هم نشان داده بود، انتخاب شد و اثرات مهارکنندگی آن روی HDAC-1 (نسبت به بقیه ایزوزیم ها بیشترین نقش را در ایجاد و پیشرفت سرطان دارد) بررسی شد که به طور انتخابی این ایزوزیم را (هرچند کمتر از ورینوستات) مهار کرده بود. اثر مهاری این ترکیبات روی پروتئین کیناز VEGFR2 با استفاده از تست وسترن بلات تایید شد و اثر مهار آنژیوژنز آن نیز با تست CAM assay تایید شد. همچنین این ترکیب در دوز کم باعث القاء معنی دار اپوپتوز شد. همچنین مطالعات نرم افزاری نشان داد که این ترکیب قادر به مهار هر دو آنزیم می باشد.

دکتر قدسی در خصوص انتشار این اثر تحقیقاتی نیز گفت: نتایج این طرح تحقیقاتی که حاصل کار تیمی متشکل از دکتر مژده یوسفیان، دکتر مریم هاشمی، دکتر فرزین هادیزاده و دکتر وحید اسکندرپور است در مجله Bioorganic Chemistry از مجلات معتبر شیمی دارویی اخیرا به چاپ رسیده است. در این تحقیق ترکیب 13c نتایج امیدبخشی به عنوان ترکیب ضد سرطان نشان داد که البته نیاز به بررسی بیشتری از جمله اثر انتخابی روی بقیه ایزوزیمهای HDAC و مطالعات حیوانی، تستهای سمیت مقدماتی روی ارگانها، پایداری شیمیایی و ...دارد. فرایند کشف داروها زمانبر و هزینه بر هست (تخمین زده می شود که از 10000 ترکیب تنها یک ترکیب شانس دارو شدن دارد).

وی در رابطه با چالش های موجود در اجرای فرایند طرح هم گفت: در این طرح چالشهای بسیاری وجود داشت از جمله سنتز چند مرحله ای این ترکیبات که گاهی نیاز به صبوری بسیار داشت. افزایش قیمت و در دسترس نبودن بعضی مواد چالش دیگری بود که باعث کند شدن روند کار و نیز عدم انجام تستهای بیولوژِک بیشتر شد. به طور کلی، هزینه های بالا دسترسی ما به مواد و کیتها و ... را کاهش می دهد و از کیفیت کارهای پژوهشی می کاهد.

شایان ذکر است که با توجه به قیمت بالای داروی ورینوستات، و استفاده آن به عنوان داروی رفرنس، پودر این دارو توسط خانم دکتر نگار امیدخواه دانشجوی Ph.D.  و پسادکترای اینجانب در آزمایشگاه شیمی دارویی سنتز، خالص سازی و تأیید ساختار شد (که در حال طی مراحل ثبت اختراع است) و می تواند قابلیت تولید انبوه داشته باشد.