گروهی به رهبری هونگ یو لی، استاد شیمی دارویی و شیمی زیستی در مرکز علوم سلامت دانشگاه تگزاس در سن‌آنتونیو کشف کرده‌اند که یک پروتئین به نام CD۳۶ می‌تواند یک دروازه اصلی برای ورود داروهای پیچیده به سلول‌ها باشد. این یافته‌ها که در مجله سل منتشر شده است، این باور قدیمی مبنی بر اینکه داروهای بزرگ نمی‌توانند به طور مؤثر به غشای سلولی نفوذ کنند را تغییر می‌دهد.

به نقل از اس‌اف، دکتر رابرت ای. هروماس (Robert A. Hromas)، رئیس دانشکده پزشکی مرکز سلامت سن آنتونیو می‌گوید: این رویکرد شیمیایی نوآورانه می‌تواند به طور بالقوه هر داروی وریدی تزریقی را به داروی خوراکی تبدیل کند. این همچنین می‌تواند هر دارویی را که از سد خونی مغزی عبور می‌کند، بهبود بخشد. این به طرز چشمگیری تعداد داروهایی را که برای درمان سرطان مغز یا زوال عقل داریم، افزایش می‌دهد.

شکستن قانون پنجم

برای دهه‌ها، داروسازان به اصطلاح «قاعده پنجم» را دنبال می‌کردند که می‌گوید داروها برای عبور از غشای سلولی باید کوچک و محلول در چربی باشند. بر اساس این قانون، مولکول‌های بزرگ یا آب دوست به عنوان داروهای خوراکی بی‌فایده هستند.

با این حال، بسیاری از داروهای جدیدتر این اصل را نقض می‌کنند، در حالی که هنوز اثربخشی خود را حفظ می‌کنند. این شامل کایمرای هدف‌گیری پروتئولیز یا PROTACs می‌شود که داروهای سرطانی نوآورانه‌ای هستند که پروتئین‌های بیماری‌زا را برای تخریب برچسب‌گذاری می‌کنند. آنها بسیار بزرگتر از ۵۰۰ دالتون هستند و هنوز هم کار می‌کنند. دالتون واحدی است که برای اندازه‌گیری مولکول‌ها استفاده می‌شود.

دروازه CD۳۶

بنابراین پروتئین CD۳۶ چگونه کمک خواهد کرد؟ به جای لغزش از طریق غشای سلولی، این داروهای بزرگ به طور فعال توسط CD۳۶، پروتئینی که روی سطح سلول نشسته است، به سلول‌ها منتقل می‌شوند. این فرآیند به عنوان اندوسیتوز شناخته می‌شود و اساسا سلول دارو را می‌بلعند.

برای آزمایش این موضوع، محققان سلول‌های سرطانی با سطوح پایینی از پروتئین CD۳۶ ایجاد کردند. هنگامی که این سلول‌ها در معرض چندین داروی بزرگ قرار گرفتند، به مراتب کمتر از آنها را جذب کردند. در برخی موارد، جذب دارو بیش از نوزده برابر کاهش یافت.

لی می‌گوید: این در زمینه تحقیقاتی کاملا غیرمنتظره بود. برای دهه‌ها تصور می‌شد که مولکول‌هایی به این بزرگی نمی‌توانند به طور مؤثر از غشاها عبور کنند، زیرا جذب سلولی درون سلولی مواد شیمیایی ناشناخته بود. از طریق شیمی و زیست‌شناسی، ما CD۳۶ را به عنوان پروتئینی برای جذب شناسایی کردیم و مواد شیمیایی را بهینه‌سازی کردیم که بهتر با CD۳۶ درگیر شوند تا این داروها به طور مؤثرتری به پروتئین‌ها برسند.

مهندسی داروهای بهتر

هنگامی که محققان فهمیدند که پروتئین CD۳۶ کلید است، دانشمندان یک گام فراتر رفتند. آنها داروهای موجود را تغییر دادند تا با CD۳۶ تعامل قوی‌تری داشته باشند. این روش جدید به ورود بهتر داروها به سلول‌ و کشتن مؤثرتر سلول‌های سرطانی کمک کرد.

آنها داروهای موجود را اصلاح کردند تا اتصال آنها به CD۳۶ را افزایش دهند که به طور قابل توجهی حلالیت در آب و توانایی آنها برای ورود به سلول‌ها را بهبود بخشید.

این کشف می‌تواند بسیار فراتر از داروهای سرطانی برود. CD۳۶ در بسیاری از قسمت‌های بدن از جمله روده، مغز و پوست یافت می‌شود که فرصت‌های جدیدی را ایجاد می‌کند.