علماء يبتكرون بروتينا فعالا ضد الخلايا السرطانية

ابتكر علماء بروتينا جديدا ليست له أي آثار سامة، وأظهر نجاعته في محاربة الخلايا السرطانية لدى الحيوانات.

وقام علماء من معهد تصميم البروتينات في جامعة واشنطن بابتكار بروتين جديد يحاكي البروتين الرئيسي الذي يعمل على تنظيم جهاز المناعة، والذي يعرف باسم الإنترلوكين-2. ويعتبر هذا البروتين مضادا قويا لمرض السرطان، وعلاجا فعالا لأمراض المناعة الذاتية، لكن تأثيراته الجانبية السامّة تحد من فوائده السريرية.

وفي الدراسة الطبية التي نشرت في العاشر من الشهر الجاري في مجلة “نيتشر”، أفاد الباحثون بأنهم تمكنوا عبر استخدام برامج الكمبيوتر من تصميم بروتين أظهر نجاعته على الحيوانات، وله القدرة ذاتها على تحفيز الخلايا التائية المضادة للسرطان، التي يتمتع بها بروتين الإنترلوكين-2 بشكل طبيعي، لكن هذا البروتين الجديد خال من الآثار الجانبية الضارة.

وقال الباحثون إن هذا الإنجاز يفتح مناهج جديدة لتصميم علاجات تعتمد على البروتين لعلاج السرطان وأمراض المناعة الذاتية وغيرها من الاضطرابات. وذلك وفقا لتقرير في موقع “ساينس ديلي”.

محاكاة

وأطلق على البروتين الجديد اسم نيو 2/15 نظرا لأنه -بالإضافة إلى محاكاته لتأثير بروتين الإنترلوكين 2- قادر على محاكاة تأثير بروتين آخر يعرف باسم الإنترلوكين-15 الذي تتم دراسته كعلاج مناعي محتمل لمرض السرطان.

وقال الباحث دانيال أدريانو سيلفا، عالم الكيمياء الحيوية في معهد تصميم البروتينات بجامعة واشنطن؛ أجريت محاولات لمدة ثلاثين سنة من أجل تعديل بروتين الإنترلوكين-2، وجعله أكثر أمنا وفعالية من حيث الاستخدام. لكن نظرا لأن البروتينات التي تنتج بشكل طبيعي تميل إلى أن تكون غيرة مستقرة للغاية، كان القيام بهذا الأمر مسألة صعبة جدا.

وأضاف “أن البروتين الجديد نيو 2/15 صغير ومستقر جدا، ونظرا لأننا صممناه من الصفر، فنحن نفهم جميع أجزائه، ويمكننا الاستمرار في تحسينه مما يجعله أكثر استقرارا ونشاطا”.

وقال الباحث أووت أولجي، وهو طبيب مختص في الطب الباطني وعالم في الكيمياء الحيوية في معهد تصميم البروتينات في جامعة واشنطن؛ “يمتلك بروتين نيو 2/15 خصائص علاجية جيدة مثل بروتين الإنترلوكين-2 أو أفضل منه، نظرا لأنه مصمم بطريقة حسابية ليكون أقل سمية بكثير”.

وكان بروتين الإنترلوكين-2 يستخدم كطريقة علاج أخيرة بالنسبة لمرضى السرطان الذين لا يمتلكون خيارات علاجية أخرى. ويمكن لهذا البروتين تحقيق معدلات شفاء تصل نسبتها إلى 7% بالنسبة لبعض المرضى المصابين بالأورام الميلانينة في المراحل المتقدمة أو سرطان الخلايا الكلوية.

استخدام محدود

مع ذلك، يستخدم هذا البروتين بشكل محدود نظرا لأنه لا يمكن إعطاؤه إلا للمرضى الذين في صحة جيدة في وحدات العناية المركزة في المراكز الطبية المتخصصة.

والإنترلوكين-2 يعمل على نوعين من الخلايا المناعية، من خلال ارتباطه بالمستقبلات على سطح الخلايا. ويعتمد تأثير هذا البروتين على سلوك الخلية، خاصة على عدد وطبيعة تفاعلات هذه المستقبلات. ويمكن أن يقوم الإنترلوكين-2 الطبيعي بتنشيط الخلايا مع مستقبلات بيتا وغاما المسؤولة عن النشاط المضاد للورم، وهو بالضبط ما يريده المريض.

مع ذلك، يرتبط الإنترلوكين-2 الطبيعي بشكل تفضيلي بنوع آخر من الخلايا المناعية التي لها مستقبلات ألفا، بالإضافة إلى مستقبلات بيتا وغاما.

الجدير بالذكر أن هذه الخلايا لها آثار جانبية ضارة، مثل السمية الشديدة وتقليل نشاط جهاز المناعة. ولسوء الحظ، لا زالت جميع العلاجات المعتمدة على بروتين الإنترلوكين-2 تتسبب إلى الآن في تفعيل تفضيلي لهذه الخلايا خارج الهدف.

خصائص محسنة

في المقابل، لا يرتبط البروتين الجديد بشكل تفضيلي بالخلايا الضارة، حيث يمكّن هذا الجزيء الجديد من تنشيط خلايا مكافحة للورم دون تنشيط الخلايا المسؤولة عن السمية وإضعاف المناعة.

وقال رئيس الباحثين ومدير المعهد ديفيد بيكر، وهو أستاذ في الكيمياء الحيوية في كلية الطب بجامعة واشنطن ومحقق في معهد هوارد هيوز الطبي؛ إن الأبحاث أثبتت أن تصميم البروتينات من الصفر يمكن أن يؤدي إلى إنتاج جزيئات حيوية تتميز بخصائص علاجية محسنة وآثار جانبية أقل لأي جزيء بيولوجي شكله معروف أو يمكن التنبؤ به.

ولتصميم البروتين استخدم الباحثون برنامج كمبيوتر تم تطويره في مختبر بيكر، يدعى روزيتا، لتصميم بروتين تكون لديه أسطح قادرة على الارتباط بمستقبلات الإنترلوكين-2 بيتا وغاما وتفعيلها أيضا، وليست مستقبلات الإنترلوكين-2 ألفا، التي تعد جزءا من الخلايا الضارة.

وصمم الباحثون أولاً بروتينات مدمجة لتكون بمثابة ناقلات كي تُثبت مع المستقبلين في المكان المناسب. ومن ثم، قاموا بتحسين تسلسل الأحماض الأمينية لأفضل الناقلات، ونتج عن هذا الجهد البروتين الجديد.

وفي النماذج المختبرية والحيوانية، ارتبط هذا البروتين بمستقبلات الإنترلوكين-2 بيتا وغاما، وفعّل الخلايا المناعية لمكافحة السرطان، كما أدى إلى تباطؤ نمو الورم. ولأن البروتين المصمم ليس له موقع ارتباط لمستقبل ألفا، فإن الجرعات الفعالة من النسخة المعدلة من البروتين نيو 2/15 لا تسبب آثارا جانبية سامة.

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s