پس از نزدیک به سه دهه، شیمیدانان دانشگاه نورثوسترن سرانجام معمای ساختار دو مولکول مرموز در گرده چاودار را حل کردند. این کشف میتواند مسیر جدیدی را برای طراحی داروهای ضد سرطان با الهام از طبیعت هموار کند.
معمای سهدههای حل شد
نزدیک به ۳۰ سال پیش، محققان دو مولکول غیرعادی در گرده چاودار کشف کردند که در مطالعات حیوانی رشد تومور را کند میکردند. با این حال، به دلیل عدم توانایی در تعیین ساختار سهبعدی دقیق، این تحقیقات به بنبست رسید. اکنون، تیمی به رهبری کارل اِی. شیدت، استاد شیمی دانشگاه نورثوسترن، با ساخت این مولکولها از ابتدا در آزمایشگاه، ساختار دقیق «سکالوزید A» و «سکالوزید B» را برای اولین بار تأیید کردهاند. نتایج این تحقیق در مجله انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است.
شیدت در این باره میگوید: «در مطالعات مقدماتی، محققان دیگر دریافتند که گرده چاودار میتواند به مدلهای حیوانی مختلف در پاکسازی تومورها از طریق یک مکانیسم ناشناخته و غیرسمی کمک کند. اکنون که ساختار این مولکولها را تأیید کردیم، میتوانیم ماده فعال را پیدا کنیم. این یک نقطه شروع هیجانانگیز برای ساخت نسخههای بهتر از این مولکولها است.»
نقش طبیعت در کشف داروها
بسیاری از داروهای مهم ریشه در طبیعت دارند. مورفین از خشخاش، تاکسول از درخت سرخدار اقیانوس آرام و استاتینها از قارچها به دست آمدهاند. محصولات طبیعی اغلب به عنوان «راهنما» عمل میکنند و شیمیدانان با الهام از آنها نسخههای بهتری میسازند که خوراکی، پایدار و هدفمند باشند. گرده چاودار نیز میتواند به این لیست بپیوندد. عصاره این گرده هماکنون به عنوان مکمل غذایی برای سلامت پروستات فروخته میشود، اما تبدیل آن به یک داروی ضد سرطان نیازمند درک دقیق ساختار مولکولی بود.
حل پازل مولکولی
تکنیکهای سنتی مانند طیفسنجی تشدید مغناطیسی هستهای نمیتوانستند آرایش دقیق بخشهای کلیدی مولکولها را تعیین کنند. دانشمندان دههها بین دو مدل ساختاری که در یک ناحیه بحرانی تصویر آینهای یکدیگر بودند، سرگردان ماندند. شیدت این تفاوت را به دستکش تشبیه میکند: «دستکش چپ و راست تصویر آینهای یکدیگرند، اما هر کدام فقط برای یک دست مناسب هستند. اگر دو دستکش چپ داشته باشید، کار نمیکند.»
تیم نورثوسترن با سنتز آزمایشگاهی هر دو نسخه و مقایسه آنها با نمونه طبیعی، موفق به شناسایی ساختار صحیح شدند. اکنون که نقشه مولکولی دقیق در دسترس است، محققان میتوانند بررسی کنند که این ترکیبات چگونه با سیستم ایمنی تعامل دارند و کدام بخش از مولکول مسئول اثر ضدسرطانی است. این دانش میتواند به توسعه داروهای جدیدی منجر شود که از مکانیسم طبیعی گرده چاودار برای مبارزه با تومورها استفاده میکنند.
به گفته شیدت، گام بعدی یافتن ماده فعال و ساخت نسخههای بهینهتر از این مولکولهاست. اگر این مسیر موفقیتآمیز باشد، ممکن است روزی شاهد داروهای ضدسرطانی باشیم که الهامگرفته از یک دانه ساده هستند.
