أضواء على الأبحاث العلمية
1(جسيمات الذهب الدقيقة تمهد الطريق لتطوير علاج لسرطان
البنكرياس
غالباً ما
يعد تشخيص سرطان البنكرياس بمثابة حكم بالإعدام، لضعف تأثير العلاج الكيماوي
والإشعاعي على هذا المرض. ومن المتوقع أن يتم تشخيص نحو 53 ألف حالة جديدة، ووفاة
42 ألف شخص بسبب هذا المرض في الولايات المتحدة هذا العام وفقاً لتقديرات المعهد
الوطني للصحة.
ولكنّ
الأبحاث التي يشار إليها حالياً في ACS نانو يمكن
أن تؤدي في النهاية إلى نوع جديد من العلاج يعتمد على جسيمات الذهب النانوية.
وقد سبق للعلماء دراسة جسيمات الذهب النانوية كوسيلة لحمل جزيئات
عقاقير العلاج الكيميائي إلى الأورام، أو كهدف لتعزيز تأثير الإشعاع على الأورام.
وبالإضافة إلى ذلك، فقد سبق وأن وجد بريابراتا موخرجيPriyabrata
Mukherjee وزملاؤه
أن جسيمات الذهب النانوية في حد ذاتها قد تحد من نمو الورم وانبثاثه في نموذج
لسرطان المبيض في الفئران.
والآن، قرر الفريق أنّ نفس الشيء ينطبق على نماذج الفئران لسرطان
البنكرياس. لكن المثير للاهتمام، أن البحث الجديد قد كشف تفاصيل عن الاتصالات الخلوية في
المنطقة المحيطة بأورام البنكرياس. ومن خلال تعطيل هذه الاتصالات -المسؤولة جزئيا
عن الطبيعة الفتاكة لهذا السرطان- نجحت الجسيمات في الحد من تكاثر الخلايا وهجرتها
التي تحدث عادة بالقرب من هذه الأورام. وأشار الباحثون إلى أنً جسيمات الذهب
النانوية بالحجم المستخدم في الدراسة الجديدة ليست سامة للخلايا الطبيعية.
(2أصغر فيروس اصطناعي يمكن أن
يساعد في تطور العلاج الجيني
العلاج الجيني علاج تجريبي مصمم لإصلاح عيوب المادة
الوراثية ولمساعدة المريض على مكافحة المرض والتعافي منه. والآن بعد نجاح العلماء
في تصميم أصغر غلاف شبيه بالفيروس والذي يمكنه تجميع نفسه ذاتياً. ويوما ما سيحمل
الحمض النووي (DNA أو RNA) الفعال علاجياً ونقله إلى الخلايا البشرية. وقد نشر التقرير في مجلة الجمعية
الكيميائية الأميركية.
ورغم أنّ مسيرة العلاج الجيني يحيطها الكثير من الدعاية
والأخطاء البارزة، إلا أنه وبصرف النظر عن ذلك فإنه يظل طريقاً واعداً لعلاج
مجموعة من الأمراض، تشمل الأمراض الوراثية النادرة والأمراض الشائعة مثل مرض
السكري.
وتجري حالياً تجارب سريرية لاختبار عدة طرق للعلاج
الجيني. وأحد الأساليب المتبعة هو محاكاة سلوك الفيروسات. عندما يصيب الفيروس
البشر، فإنه يحقن مادته الوراثية في الخلايا البشرية. وقد تم تصميم فيروسات
اصطناعية لمحاكاة هذه الخطوة، لكنها تميل إلى التكتل سوياً أو عدم التجانس في
الحجم، مما قد يعوق فعاليتها. أراد ماكس ريادنوف
Max Ryadnov وزملاؤه معالجة هذه القضايا.
وبدلاً من استخدام البروتينات الكاملة، استخدم الباحثون
تسلسلات قصيرة من الببتيد مصممة لتكوين ناقلات دقيقة للجينات، بحجم أصغر من أي
فيروس اصطناعي معروف سابقا، بل وحتى أصغر من الفيروسات الطبيعية.
وقد أظهرت التجارب المعملية أنّ تلك الأغلفة الفيروسية
الاصطناعية كانت متجانسة في الحجم ولم تتكتل.
ويمكن لهذه الجسيمات أن تغلف الحمض النووي (DNA أو RNA) وتنقل المادة الوراثية إلى
الخلايا البشرية بلا أضرار. وحسب المادة الوراثية المقدمة إليها، فإن خلايا
المتلقي إما أن تنتج بروتينا جديداً أو تتوقف عن إنتاج أحد بروتيناتها.
(3تسليط الضوء على حدود توسع
الشفرة الجينية
في عام ٢٠١٤، قدم العلماء أخبار عظيمة عندما وجدوا قدرة البكتيريا على النمو مع توسع الشفرة
الجينية. ولكن خافَ العلماء من ظهور مخلوقات غير طبيعية، وآخرون قدّروا الإمكانية
العلاجية للتطور.
وجد الباحثون الآن أنّ التوسع في الشفرة الجينية يمكن أن
يكون له قيود وحدود غير معروفة، أقيمت دراسة في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية
تفيد بأنّ هذه المكونات الحديثة يمكن أن تتلف الخلايا عندما تتعرض إلى الضوء. ومن
المعروف أنّ الشفرة الجينية الموجودة بشكل طبيعي تكون عرضة للتلف عند تعرضها
للأشعة الفوق البنفسجية uv light.
عادةً تستطيع الخلايا الحية إعادة إصلاح الحمض النووي
الذي تضرر جراء تعرضه للأشعة الفوق بنفسجية. ومع ذلك، المكونين الجديدين
للنكليوزيد و هم عبارة عن قواعد مقترنة مع جزء السكر؛ أفضل بكثير من ناحية امتصاص
الضوء في منطقة الضوء المرئي القريب، هذا النوع من الضوء متوفر في طيف الشمس
للأشعة التي تصل إلى سطح الأرض وأيضاً يتوفر في طيف انبعاث الفلورة القياسي الضوئي.
أراد كل من كارلوس أي
Carlos E وكريسبو هيرنانديز
Crespo-Hernández وزملائهم معرفة تأثير القدرة المعززة
للنكليوزيدات الاصطناعية والتي تعرف باسم
d5SICS و
dNaM لامتصاص الضوء في هذه المنطقة.
اختبر الباحثون النكليوزيدات الاصطناعية في خلايا جلد
بشري مصابة بالسرطان عندما تعرضت إلى الضوء في منطقة الضوء المرئي القريب، حيث
لوحظ انخفاض كبير في نمو الخلايا، وزيادة
في جزيئات أنواع الأكسجين التفاعلي والتي قد تسبب تلف الخلايا.
يقول الباحثون إنّ النتائج قد تشير أنه بزيادة استخدام
الشفرة الوراثية الموسعة يمكن أن يقود إلى عواقب غير مقصودة بسبب التأثير الضوئي
على المادة الجينية.
3) كاشف كيميائي جديد
لعوامل الألكلة
تجرى العديد من الدراسات والاختبارات على مستوى العالم بغرض معرفة
ماهية وعمل مسببات السرطان والطفرات والمركبات السامة وتصرف على هذا النوع من
الاختبارات الكثير من الجهد والوقت بالاضافة للتكاليف الباهظة للأجهزة المستخدمة
وطرق التحضير المطلوبة وكل هذا بغرض الحصول على نتائج عالية الدقة وتتوافق مع
الأنظمة والقوانين المطبقة علمياً.
يشترك المركب 4-(4-نيتروبنزيل)البيريدين (
4-(4-nitrobenzyl)pyridine) والمسمى اختصاراً (NBP) مع نيكليوتيد الغوانين (واحد من النيكليوتيدات الأربعة المكونة للـ DNA ) من الناحية الوظيفية والهيكلية.
ونظراً لهذا التشابه فقد تم استخدامه بشكل مباشر ككاشف ملون للعديد من أنواع
العوامل المؤلكلة. كما أن هذا المركب (NBP) يمكن أن
يحل مكان الـ (DNA) ويعمل
بمثابة قاعدة للعديد من الجزيئات الضخمة البيولوجية في مجال واسع من الاختبارات في
بيئات مختلفة بدءاً من العوامل الصيدلانية المنتقية للمركبات السامة، إلى كواشف
الأسلحة الكيميائية، ومن التكنولوجيا البيئية الصحية حتى استكشاف الأدوية التي
يمكن ان تسبب الطفرات مروراً بالعديد من التحاليل الكيميائية التي يمكن استخدام
هذا المركب ككاشف لوني فيها.
·
العوامل المؤلكلة – الفوائد
والأضرار-
أشار كل من فيليب بروفينشر (Philip Provencher) وجينيفر
لوف (Jennifer Love) في جامعة
بريتش كولومبيا، فانكوفر، كندا إلى أنّ العوامل المؤلكلة بطبيعتها
الجزيئية تعتبر من المركبات الواسعة الاستخدامات فهي تستخدم في صناعة المركبات
الصيدلانية فعالة، الكيمياء
الزراعية، محلات وكواشف صناعية ومخبرية. تعتبر هذه المركبات من العوامل المسببة
للطفرات والسرطانات بالاضافة الى سميتها العالية. ويعود ذلك الى ارتباطها مع النوكليوفيلات
الداخلية بروابط تساهمية قوية. فهي غالباً ما تتجه الى هذا النمط من الروابط في
تفاعلاتها وخصوصاً إذا ما كان المركب المستهدف بروتين أو شريط DNA. هذا الأمر يعتبر ضاراً وخطيراً من
الناحية العامة ولكن عند توجيه هذا المركب الى مواد اخرى ذات سمية عالية أو مركبات
او جزيئات مسببة للطفرات مثلاً فإنها ستقوم بنفس العمل
وترتبط معها بهذه
الروابط المشتركة وبالتالي فستستخدم على نطاق واسع في المشافي للتخلص من كثير من
العوامل الممرضة والمسببة للسرطان. وفي نفس الوقت يجب أن يدرك العاملين على هذا
النوع من المركبات مدى الخطورة التي يتعرضون لها وخصوصاً عند ملامسة هذه المركبات
للبشرة.
وعبر كل من بروفينشير
ولوف عن حاجتهم الى كواشف بيولوجية حساسة للغاية لعوامل الألكلة ولا تتأثر بالحموض
أو بالمذيبات القطبية كما أنها مقاومة للأكسدة ولعوامل التآكل.
·
تطوير مركب
(NBP)
على الرغم من أهمية هذا
المركب من وجهة نظر علم السموم وغيره من العلوم البيولوجية إلى أنه أمام العديد من
السلبيات والعوائق يمكنأن نذكر منها:
·
أولاً انحلاليته
الضعيفة في الماء.
·
ثانياً افتقاره لمواقع
الأوكسجين الفعالة.
· ثالثاً عند
الأخذ بعين الاعتبار استخدامه كبديل للـ (DNA) هو افتقاره لعوامل
الاعاقة الفراغية التي تتمتع بها البنى الحلزونية المضاعفة لذلك فهو يعتبر مركب
بسيط وصغير نسبياً.
استطاع كل من العالمين
بروفينشر ولوف اكتشاف مشتقات أخرى لمركب الـ (NBP) مع مجموعات كربونيلية
متوضعة على حلقة النتروبنزن والتي ستمكن المركب من الاقتراب في سلوكه من سلوك
نيكليوتيد الغوانين عند تعريضه لمركبات الألكيلية. وعمل هذا الفريق بدءاً من
الهيكل البسيط لهذا المركب على تشكيل العديد من المشتقات التي يمكن أن تستخدم في
المستقبل كأجهزة استشعار وحساسات بسيطة.
“أصبحنا قادرين على الكشف عن وجود عوامل الألكلة”
هذا ما قاله الدكتور
لوف لمجلة كيم فيو (ChemViews Magazine) . ” يستخدم الآن العديد من
عوامل الألكلة في المعالجة الكيميائية للسرطان والتخلصمن عوامل الحرب الكيميائية
(كغاز الخردل). ولكن في نفس الوقت فإن هذه المركبات تقتل الخلايا السرطانية
والطبيعية” وأضافت قائلة
” لقد سمعنا من الصيادلة المتخصصين في المعالجات الكيميائية للسرطان أن هنالك أهمية كبرى لكشف العوامل المؤلكلة لمالها من استخدامات واسعة في هذه المجالات”.
واستطاع هذان العالمان
استخدام أحد هذه المشتقات في الكشف عن العوامل المؤلكلة في شكلها الصلب أو المنحل
كما عملا على تشكيل هلام من مواد معينة ثم تخصيبها بالملح البوتاسيومي لهذا المشتق
لتكوين مركب صلب يمكن استخدامه ككاشف يوضع في المشافي والصيدليات.