یکی از تازهترین دستاوردهای کشف دارو؛ کونژوگههای هدفمند پادتن و شیمیدرمانی

در این مقاله
سرطان به یکی از علل اصلی مرگ در جهان تبدیل شده است. گرچه درمانهای استاندارد در مهار رشد سلول سرطانی و ازبینبردن تومور اثرات مهمی داشتهاند، بیشتر داروهای مورد استفاده تنها اندکی سلولهای بدخیم را بهطور انتخابی هدف میگیرند؛ ازاینرو، با وجود ضعف در اثر ضدتوموری، ظرفیت ایجاد عوارض شدید دارند. بنابراین هدف اصلی، رسیدگی اختصاصی به سلولهای تومور بدون اثر بر بافت سالم است. برخی گیرندههای سطح سلول در سلولهای سرطانی بیشازحد بیان میشوند و میتوان آنها را اهداف امیدبخشی برای انتخاب و درمان تومور دانست.
کاستیهای شیمیدرمانی و پرتودرمانی
در 60 سال گذشته، شیمیدرمانی بهعنوان درمان دارویی سرطان به کار رفته است. این رویکرد شامل داروهای بسیار سیتوتوکسیک (سلولکش) است که سلولهای سرطانی با تقسیم سریع را جستوجو میکنند. این داروها بهطور سیستمیک تجویز میشوند و ممکن است به سلولهای سالم نیز آسیب بزنند. آسیب سلولهای سالم باعث بروز ریزش مو, کمخونی و کبودی، بهعنوان عوارض جانبی میشود.
برخلاف تجویز سیستمیک دارو، درمان با پرتو (رادیوتراپی) درمانی با اثر موضعی است؛ چون نسبت به شیمیدرمانی موضعیتر است، در ناحیهٔ تابش یا عبور پرتو آسیب ایجاد میکند. اصل این روش، آسیبزدن به مادهٔ ژنتیکی با پرتو پرانرژی و جلوگیری از تکثیر بیشتر سلولهای سرطانی است.
همچنین برای افزایش اثر ضدتوموری، پرتودرمانی اغلب همراه با جراحی و شیمیدرمانی بهصورت یکپارچه انجام میشود. اما کاستی دیگر پرتودرمانی این است که به دلیل آسیب به مادهٔ ژنتیکی، خطر ایجاد بدخیمی دوم را افزایش میدهد.
- موضوع مرتبط: عوارض پرتودرمانی پستان چیست و برای کاهش آنها چه باید کرد؟
برای افزایش حساسیت سلول تومور به پرتو، رویکردهای گوناگونی توسعه یافته است، اما همه به داروهایی نیاز داشتهاند که بهطور انتخابی سلول سرطانی را پیدا کنند. این کار میتواند با استفاده از ویژگیهای زیستشیمیاییِ متمایزکنندهٔ سلول سرطانی از بافت سالم انجام شود.
برای نمونه، تغییر در سازوکارهای تنظیم اپیژنتیک، تولید بیشازحد آنزیمها یا پایینتربودن pH در ریزمحیط تومور میتواند برای رساندن انتخابی داروی درمانی به کار رود. همچنین سلولهای سرطانی اغلب پروتئینهای سطحیِ متصلشونده به لیگاندهای با ساختار متفاوت را بیشازحد بیان میکنند و این گیرندههای سطحیِ پُربیان، امکان هدفگیری سلول تومور با ردههای گوناگون مولکولها را فراهم میکنند.
ایدهٔ درمان هدفمند در سرطان
درمان هدفمند را نخستین بار دانشمند آلمانی Paul Ehrlich، برندهٔ جایزهٔ نوبل پزشکی در 1908، مطرح کرد.
او ابتدا پیشنهاد کرد عوامل بیماریزای بدن بهطور اختصاصی و بدون آسیب به بدن کشته شوند. این ایده با گذشت زمان گسترش یافت و به درمان سرطان، که نیازمند حذف سلولهای بدخیم است، منتقل شد. منطق اصلی آن، ترکیب عوامل محرک آپوپتوز با مولکولهایی است که بتوانند سلولهای تومور را انتخاب کنند و به آنها متصل شوند. گرچه این مفهوم بسیار ساده به نظر میرسد، هنوز مسئلهای حلنشده باقی مانده است.
- موضوع مرتبط: سرطان چیست؟ چرا و چگونه ایجاد میشود؟ مروری کوتاه بر کل فرایند و زیستشناسی آن
رویکردهای گوناگونی برای رساندن انتخابی مولکولهای مختلف به سلولهای سرطانی بررسی شدهاند و بررسی آنها همچنان ادامه دارد.
کونژوگههای انتخابی دارو
در اصل، همهٔ کونژوگههای مورد استفاده برای رساندن دارو از سه بخش تشکیل میشوند:
- بخش اول، هدفگیری تومور را تسهیل میکند.
- بخش دوم، خود دارویی است که کارکردهای زیستی گوناگونی را تحریک میکند (اغلب یک داروی شیمیدرمانی).
- بخش سوم، دو بخش نخست را به هم پیوند میدهد.
هر سه جزء در اثر زیستی کلی و انتخابپذیری سهم دارند.
بخش نخست، مولکول هدفگیرندهٔ تومور است. ردههای فراوانی از مولکولها، از جمله مولکولهای کوچک، آپتامرها و پلیساکاریدها، در این زمینه بررسی میشوند. در کنار این ردهها، پادتنهای مونوکلونال (mAbها) سریعترین رشد را در میان ردههای داروییِ توسعهیافته و تأییدشده داشتهاند. اما تولید mAbها بسیار گران و زمانبر است. همچنین بیشتر آنها آنقدر بزرگاند که نمیتوانند به تومور نفوذ کنند و با اینکه برای کاربرد انسانی آماده شدهاند، تمایل به تجمع در اندامهایی مانند کبد و کلیه دارند.
نکته: یک پپتید زنجیرهای کوتاه از اسیدهای آمینه است. اسیدهای آمینه با پیوندهایی به نام پیوند پپتیدی به هم متصلاند. معمولاً پپتیدها به دلیل طول کوتاهترشان از پروتئینها متمایز میشوند.
بیشتر این کاستیها را میتوان با زیستمولکولهای کوچکتر مانند پپتیدها برطرف کرد. کونژوگههای پپتید–دارو (PİK) بهعنوان مولکول حامل مزیتهای فراوانی دارند. پپتیدها بهسرعت با آنزیمهای پروتئولیتیک تجزیه و از راه کبد و کلیه از گردش خون پاک میشوند. ایمنیزایی کمی دارند و چون متابولیتهای غیرسمی تولید میکنند، ایمن در نظر گرفته میشوند. به دلیل وزن مولکولی کم، میتوانند بهتر در بافت جامد نفوذ کنند و اثر ضدتوموری داشته باشند.
پپتیدها و گیرندههای پپتیدی بهعنوان هدف درمان سرطان
پپتیدهای مورد استفاده در کونژوگهٔ پپتید–دارو را میتوان به دو دسته تقسیم کرد:
- پپتیدهای نفوذکننده به سلول (HPPها)
- پپتیدهای هدفگیرندهٔ سلول (HTPها)
سازوکار ورود HPPها از غشای سلول هنوز بهروشنی درک نشده است. همچنین به دلیل اختصاصیت سلولی پایین، کاربرد گستردهٔ آنها محدود است.
در مقابل، HTPها چون همان توانایی mAbها را دارند، حاملهای ایدهآل دارو هستند. آنها بدون نشاندادن کاستیهای mAbها، با میل اتصال بالا به گیرندههای پُربیانِ سطح سلول تومور متصل میشوند. اما اتصال محموله به مولکول پپتید حساستر است؛ زیرا نیاز فضایی محموله ممکن است بر اتصال و انتخابپذیری گیرنده اثر بگذارد و در شناسایی گیرنده اختلال ایجاد کند. بنابراین برای واردکردن منطقی بستههای دارویی، شناخت جامع برهمکنش پپتید و گیرنده لازم است.
بزرگترین دشواری توسعهٔ داروهای ضدسرطان جدید و بسیار مؤثر، ناتوانی در حفظ بافت سالم هنگام رساندن انتخابی دارو به اطراف تومور است. گیرندههای سطح سلول، چون ویژگیهای لازم برای هدفگیری انتخابی تومور را فراهم میکنند، در درمان هدفمند سرطان توجه زیادی جلب کردهاند. با اینکه تاکنون دو «کونژوگهٔ پپتید–دارو» برای تشخیص و درمان سرطان از FDA تأیید گرفتهاند، توسعهٔ کونژوگههای پپتید–داروی تازه برای هدفگیری گیرندههای پُربیان هنوز دشواریهایی دارد (آخرین تأیید FDA در این زمینه را ببینید: loncastuximab tesirine).
جدول: گیرندههای در حال بررسی برای درمان هدفمند سرطان.
|
گیرنده |
بیان در تومور |
|
اینتگرین (αvβ3) |
|
|
EGFR |
سرطان تخمدان |
|
GPCRها |
سرطان پستان سرطان ریه سرطان پستان سرطان تخمدان کارسینوئیدهای رودهای کارسینوئیدهای برونشی |
|
GnHR-R |
سرطان تخمدان سرطان پستان سرطان پروستات سرطان ریه |
|
گیرندههای VIP |
سرطان کولون سرطان پستان |
|
MC1R |
|
|
گیرندههای نوروتنسین (NTSR1) |
سرطان پستان سرطان کولون سرطان پانکراس سرطان ریه سرطان پروستات |
اینتگرینها
اینتگرینها ماتریکس خارجسلولی را به اسکلت داخل سلول متصل میکنند تا چسبندگی، مهاجرت و تکثیر سلولی را میانجیگری کنند. همهٔ این فرایندها با سرطانزایی ارتباط نزدیکی دارند. اینتگرین avp3 عمدتاً به دلیل ارتباط با رگزایی تومور و متاستاز، بهعنوان هدف مهم ضدسرطان توسعه یافته است. اینتگرینها همچنین در سلولهای اندوتلیال فعالشده، رگهای تازهتشکیلشده (رگزایی) و انواع دیگر سلول تومور بیشازحد بیان میشوند، اما در بیشتر سلولهای اپیتلیال بالغ وجود ندارند.
گیرندهٔ فاکتور رشد اپیدرمی (EGFR)
EGFR در انواع سرطان بهمقدار بسیار زیاد بیان میشود و با سرعت تکثیرِ بسیار افزایشیافتهٔ سلول سرطانی ارتباط دارد. ازاینرو بسیاری از پادتنهای مونوکلونال و مهارکنندههای مولکولکوچک در محیط بالینی با هدفگیری EGFR، آن را مهار و رشد تومور را کند میکنند. EGFR همچنین به دلیل رفتار درونیشدن پس از اتصال لیگاند و دایمریشدن گیرنده، سامانهای برای ورود داروی هدفمند به سلول در نظر گرفته میشود.
گیرندههای جفتشونده با پروتئین G (GPCRها)
این گروه بیش از 800 گیرنده دارد و بزرگترین ردهٔ پروتئینهای تراگذری غشا را تشکیل میدهد. %35 از داروهای هدفمندِ مورد تأیید FDA با این ردهٔ گیرنده ارتباط دارند.
پاسخ فیزیولوژیک تا حد زیادی به پروتئین G فعالشده وابسته است. چون آبشارهای پیامرسانیِ القاشده فرایندهای اساسی سلول را کنترل میکنند، مشکلات این سامانه اغلب با سرطانزایی ارتباط دارند. در این شرایط، بیان بیشازحد GPCRها دیده شده است و این امکان هدفگیری اختصاصی سلول تومور با کونژوگههای پپتید–دارو را فراهم میکند.
گیرندههای دیگر
علاوه بر گیرندههای هدفِ ذکرشده، تعدادی گیرندهٔ پپتیدی دیگر نیز بهعنوان هدف احتمالی برای رساندن داروی ضدسرطان بررسی میشوند.
گیرندهٔ هورمون آزادکنندهٔ گنادوتروپین (GnRH-R)، که بیشتر در سلولهای گنادوتروپ هیپوفیز بیان میشود اما در لنفوسیتها، پستان، تخمدان و پروستات نیز وجود دارد، نمونهٔ دیگری از گیرندههای مورد مطالعه است. فعالشدن GnRH-R باعث آزادسازی هورمون محرک فولیکول (FSH) و هورمون لوتئینهکننده (LH)، موسوم به گنادوتروپینها، میشود. در سالهای گذشته، به دلیل بیان بیشازحد GnRH-R در تومورهای انسانی گوناگون مانند سرطانهای پروستات، آندومتر، اپیتلیال تخمدان، مثانه، پستان، لنفومها و سرطان ریه، مشخص شده است که این گیرنده میتواند سامانهای امیدبخش برای رساندن دارو باشد.
نمونهٔ دیگر، گیرندههای 1 و 2 پپتید رودهای وازواکتیو (VIP) هستند که بیان بیشازحدشان در تومورهای کولون، پستان و غدد درونریز کشف شده است. لیگاند طبیعی VIP و آنالوگهای آن، هدف مناسبی برای تصویربرداری مولکولی تومور و مداخلات درمانی در نظر گرفته میشوند.
گیرندهٔ ملانوکورتین 1 (MC1R)، که در بیشتر ملانومها بهمقدار زیاد بیان میشود، نیز میتواند هدف داروهای پپتیدی باشد؛ زیرا شیمیدرمانی مرسوم ملانوم متاستاتیک چندان مؤثر نیست.
- موضوع مرتبط: متاستاز چیست؟ علائم متاستاز و علت متاستازدادن سرطان
در نهایت، بیان بیشازحد گیرندهٔ نوروتنسین 1 (NTSR1) در سرطانهای پستان، پروستات، کولورکتال، ریه، کبد و پانکراس یافته شده است. اما چون پایداری متابولیکی لیگاند طبیعی نوروتنسین برای کاربرد بهصورت کونژوگهٔ پپتید–دارو کافی نیست، آن را با عوامل سمی گوناگون کونژوگه میکنند.
فناوری پیونددهندههای هوشمند
نکتهٔ بسیار مهم دیگر در طراحی کونژوگهٔ پپتید–دارو، فناوری پیونددهندهٔ انتخابی است که مولکول حامل را به محموله متصل میکند. راهبردهای گوناگونی برای پیونددهندههای PİK گزارش شدهاند که برای تسهیل آزادسازی کنترلشده، از تغییرات مختلف محیط زیستی سلول سرطانی بهره میبرند.
برای نمونه، چون سلولهای تومور سریع رشد و سوختوساز میکنند، رگهای تومور اغلب نمیتوانند مواد مغذی و اکسیژن کافی برسانند. در نتیجه، گلیکولیز بیهوازی در سلول تومور اسیدلاکتیک تولید میکند که بافت تومور را اسیدی میسازد. بنابراین میتوان با پیونددهندههای حساس به pH، محموله را آزاد کرد. رایجترین پیونددهندهٔ حساس به pH، پیوند هیدرازون است.
نمونهٔ دیگر، استفاده از پیونددهندههای حساس به اکسایشکاهش است. غلظت گلوتاتیون (GSH) در سلولهای سرطانی، به دلیل هیپوکسی ناشی از جریان خون غیرطبیعی در بافت تومور، بالاتر یافته شده است. ازاینرو، پیوندهای دیسولفیدی بهطور گسترده در توزیع هدفمند دارو استفاده شدهاند.
- موضوع مرتبط: گلوتاتیون و سرطان؛ کنارزدن پردهٔ راز با علم
آنزیمها نیز در این زمینه به کار میروند. توالیهای کوتاه اسیدآمینه بهعنوان پیونددهندههایی استفاده میشوند که پروتئازهای پُربیان در بافت تومور آنها را بهطور مشخص شناسایی میکنند.
- موضوع مرتبط: آنزیم تلومراز، اکسیر جاودانگی سلول سرطانی، چیست و در سرطان چه اهمیتی دارد؟
محمولهها در درمان هدفمند سرطان
قلب هر کونژوگهٔ پپتید–دارو، خود داروست. پپتید و ساختار پیونددهنده، انتخابپذیری PİK را فراهم میکنند، اما دارو هدف اصلی کونژوگه است.
عوامل شیمیدرمانی
امروزه بیش از 250 داروی مورد تأیید FDA برای درمان سرطانهای بدخیم استفاده میشود. بیشتر این داروهای کلاسیک شیمیدرمانی به دلیل سمیت سلولی زیاد، فعالیت دارویی نیرومندی دارند. بااینحال، کاستی این مولکولهای کوچک، سمیت کنترلنشدهای است که عوارض شدید ایجاد میکند.
برای ساخت و استفادهٔ مناسب از PİK، داروها باید از اصول طراحی معینی پیروی کنند. همچنین چون سلولهای سرطانی غالباً سازوکارهای مقاومت دارویی دارند، دارو باید طوری انتخاب شود که سمیت سلولی کافی و نیرومندی علیه سلول بدخیم داشته باشد.
عوامل شیمیدرمانیِ مورد استفاده در PİKها را میتوان بر اساس شیوهٔ اثر کلیشان دستهبندی کرد:
- گروه نخستِ مولکولها به DNA سلول یا کمپلکسهای DNA–پروتئین متصل میشوند و با آنها برهمکنش دارند. در نتیجه، رونویسی و همانندسازی DNA مختل و آپوپتوز القا میشود.
- گروه دومِ مولکولها با مهار ساخت زیستی DNA، سمیت سلولی ایجاد میکند. آنتیمتابولیتهایی مانند جمسیتابین، آنالوگ نوکلئوزید دئوکسیسیتیدین، یا متوترکسات (MTX)، مشتق فولاتِ مهارکنندهٔ آنزیم دیهیدروفولات ردوکتاز، اثر زیادی بر سلول سرطانی نشان دادهاند.
- گروه سومِ شیمیدرمانیها از مواد ضدمیتوزِ اثرگذار بر میکروتوبولها تشکیل میشود. داروهایی مانند پاکلیتاکسل (PTX)، مهارکنندهٔ دپلیمریزاسیون میکروتوبول، و آنالوگهای آلکالوئید وینکا، مهارکنندهٔ پلیمریزاسیون توبولین، در این گروهاند.
- گروه امیدبخش دیگر، مهارکنندههای پروتئین دوک کینزین (KSPi) هستند که بر تشکیل رشتههای دوک هنگام میتوز اثر میگذارند. با اختلال این فرایند، توقف چرخهٔ سلولی القا میشود و سپس به آپوپتوز میانجامد. این KSPها در انواع سرطان بسیار نیرومند یافته شدهاند. برای انتقال آنها به محیط بالینی، بررسی بیشترِ اختصاصیتشان لازم است.
رادیونوکلئیدها
در کنار داروهای شیمیدرمانی، رادیونوکلئیدها دومین گروه اصلی محموله در PİKها هستند و در سرطان برای دو هدف به کار میروند: تشخیص و درمان.
میتوان PİKها را با رادیوایزوتوپهای گسیلندهٔ پوزیترون مانند فلوئور، مس و گالیم برای ایجاد عوامل تصویربرداری PET، یا با رادیوایزوتوپهای گسیلندهٔ گاما شامل تکنسیوم و ید برای کاربرد در توموگرافی رایانهای گسیل تکفوتون، نشاندار کرد.
علاوه بر رویکرد تشخیصی، PİKهای نشاندارشده با رادیونوکلئید، در صورت استفاده از نوکلئیدهای گسیلندهٔ β، الکترون اوژه یا α، میتوانند درمانی نیز باشند.
درمانهای جذب نوترون توسط بور
تاکنون رویکردهای گوناگونی برای درمان هدفمند سرطان توسعه یافته و به کاربرد بالینی رسیدهاند. گرچه اثر ضدتوموری بسیار خوبی داشتهاند، کاهش مورد انتظار عوارض شدید را تنها تا حدی محقق کردهاند. بهویژه کونژوگههای پادتن–دارو که گیرندههای اختصاصی سطح سلول را هدف میگیرند، عوارضی مانند تب، تهوع و استفراغ, عفونت و بثورات پوستی نشان میدهند. علت این اثرات نامطلوب و غیراختصاصی اغلب حاملهایی هستند که محموله را نهفقط به ناحیهٔ تومور هدف، بلکه به بافتهای سالمِ بیانکنندهٔ همان نشانگرها نیز میرسانند. یکی از راههای غلبه بر این مشکل، استفاده از محمولههای غیرسمی است که باید درون سلول تومور به شکل فعال تبدیل شوند. اگر گام دوم انتخابیِ تومور باشد، محمولهٔ سمی فقط در سلولهای تومور تولید میشود و همهٔ سلولهای سالم، چون تنها محمولهٔ غیرفعال دارند، آسیب نمیبینند. این اصل در رویکرد دوگانهٔ پرتودرمانی موسوم به درمان جذب نوترون توسط بور (BNYT) به کار میرود.
شکل: نمایش شماتیک واکنش جذب نوترون در درمان جذب نوترون توسط بور.
عوامل رسانندهٔ بور باید چند معیار داشته باشند:
- برداشت آنها توسط بافت تومور باید بسیار اختصاصی باشد
- عوامل رسانندهٔ بور باید در طول پرتودهی نوترونی در بافت تومور بمانند
- همزمان، دارو باید بهسرعت از خون و بافت سالم پاک شود
- عوامل حامل محموله باید از نظر شیمیایی و متابولیکی پایدار باشند
- نباید هیچ سمیت سلولی داشته باشند
- باید حلالیت مناسبی در آب داشته باشند
هر یک از این نیازهای دشوار، و بهویژه ترکیب آنها، توسعهٔ عوامل مناسب رساندن بور را سخت میکند و تاکنون استفاده از BNCT را بهعنوان روش درمان سرطانِ قابلاجرا در بالین محدود کرده است.
- موضوع مرتبط: پیشرفتهای تازهٔ نانوفناوری در درمان سرطان
نتیجهگیری
امروزه کاربرد هدفمند عوامل ضدسرطان همچنان یکی از جذابترین روشهای درمان سرطان است. گیرندههای پپتیدی به دلیل بیان بسیار زیاد در انواع تومور، اهداف امیدبخشی دانسته میشوند. آنالوگهای سنتزی لیگاندهای طبیعی پپتیدی، به دلیل میل اتصال و اختصاصیت بالا، ورود سریع به سلول و ایمنیزایی پایین، برای PİKها توجه زیادی جلب میکنند.
به نظر میرسد کونژوگههای بیشتری با عوامل کلاسیک شیمیدرمانی به سوی پژوهشهای بالینی پیش میروند. این موضوع کاربردپذیری کونژوگههای پپتید–دارو در درمانهای آیندهٔ سرطان را نشان میدهد.
PİKهای دارای پیونددهندههای هوشمند یا محمولههای غیررادیواکتیو مانند بور، نهتنها انتخابپذیری بهتر برای تومور فراهم میکنند، بلکه ممکن است اثربخشی بیشتری نیز داشته باشند. بنابراین رویکرد رساندن دارو بر پایهٔ پپتید و با واسطهٔ گیرنده، در آینده نوآوریهایی به درمان سرطان خواهد افزود.
منابع
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بازخورد شما به بهبود محتوای ما کمک میکند.





نظرهای خوانندگان
نظر خود را بنویسید
نام و دیدگاه شما فقط پس از تأیید مدیر منتشر میشود. نشانی ایمیل شما هرگز به بازدیدکنندگان نمایش داده نمیشود.
اولین نظر را شما بنویسید.