| تکنولوژی | | فارماسیوتیکال |

شتاب سنت و مدرنیته در کنار هم؛ نگاهی به فارماکوگنوزی معکوس

شتاب سنت و مدرنیته در کنار هم؛ نگاهی به فارماکوگنوزی معکوس
شیرین خسروانی
نویسنده شیرین خسروانی

شتاب سنت و مدرنیته در کنار هم؛ نگاهی به فارماکوگنوزی معکوس

توسعه دارو، یک فرآیند طولانی و هزینه بر است. مشخص شدن عملکرد یک ماده ی شیمیایی طبیعی در بدن که همراه با این توسعه صورت بگیرد نیز، می‌تواند به چالش این ماجرا اضافه کند. فارماکوگنوزی معکوس در اینجا به میدان می آید؛ با این هدف که سوژه های زیستی تازه ای برای ما پیدا کند. این هدف ها حاوی ترکیبات طبیعی هستند و با زیرنظر داشتن و بررسی واقعی یا مجازی آن دسته از منابع طبیعی به دست می‌آید که حاوی مولکول های فعال باشند.

فارماکوگنوزی معکوس از تکنیک هایی نظیر HTS   استفاده می کند و همچنین به بانک اطلاعاتی حاوی کاربردهای کشف شده از این منابع نیز دسترسی دارد. فارماکوگنوزی خود، از گیاهان استفاده می کند تا ترکیبات جدید زیستی فعال را کشف کند در حالی که نوع معکوس آن، از مواد شیمیایی طبیعی بهره می جوید تا خصایص و ویژگی های گیاهان تازه کشف شده را بشناسد.

در این مطلب قصد داریم اهمیت این شاخه از فارماکوگنوزی را در یافتن سریع تر و کاربردی تر ترکیبات دارویی موثر، معرفی کنیم. با ما همراه باشید.

جستجو بر بستر طبیعت؛ چالش دیرینه یا نوین ؟

فارماکوگنوزی شاخه ای از علم داروسازی است که ترکیبات شمیایی جدید را از گیاهان و حیوانات بیرون می کشد. اما امروزه روش های سنتی و دیرینه این فناوری، بیشتر از همیشه برای محققین و داروشناسان به چالش تبدیل شده اند.

یک بررسی در سال ۲۰۰۱ نشان داد که توسعه ی یک داروی جدید در این حوزه، بسیار وقت گیر و هزینه بردار است: از تایید هدف یا تارگت ولیدیشن تا تاییدیه گرفتن از رگولاتوری های مربوطه به طور متوسط ۱۵ سال و ۸۸۰ میلیون دلار آمریکا زمان و هزینه در بر دارد!!

چاره ی کار چیست؟

اتحاد قدرت ها؛ پاسخی دیرینه و نوین!

ترکیب کردن دانش بر پایه سیستم های سنتی و قدرت تکنولوژی و فناوری های امروزی (مانند HTS)، نور امیدی داریم که ورق را برگردانیم. سه مانع اصلی در توسعه ی دارویی که عملکرد تازه ای نشان دهد، زمان، هزینه و سمیت دارو هستند. این سه را تا حد زیادی می توانیم با کمک ذخیره ی دانشمان و تجربه ی داده محورمان، کاهش دهیم.

HTS برای ارزیابی زیستی و شیمی ترکیبی برای تولید موادی با پتانسیل مورد نظر، تلاش های گوناگونی هستند که اکتشاف دارو را شتاب می بخشند و به آن خط سریع تری برای طی کردن می دهند.

البته این تکنیک ها نمی توانند کشف مولکول های گیاهی را که تنها در موجود زنده فعالند، بیشتر کنند. فارماکوگنوزی، اتنوفارماکولوژی و فیتوشیمی همگی شاخه های متفاوتی هستند که به ما یاری می رسانند تا ترکیبات طبیعی، فعال و زیستی جدید را کشف کنیم. مطالعات زیادی انجام شده تا راهی برای یکدست کردن اطلاعات سیستم های سنتی را به شیوه ای کاربر پسند، تبدیل به پایگاه های داده محور پیدا کند. این خود، نقش بسزایی در مراحل اولیه کشف دارو خواهد داشت.

چطور علمی با ریشه ی چند صد ساله را برعکس کنیم؟ :)

فارماکوگنوزی معکوس، عرصه ای جدید است که در آن از مواد شیمیایی که ساختار مشابهی دارند، تارگت های زیستی تازه را پیدا می کنیم و در نهایت به منبع طبیعی می رسیم که ترکیب زیستی طبیعی و فعال مورد نظر ما را در خود دارد.

فارماکوگنوزی معکوس بخش های متفاوتی دارد و بر حوزه های مختلفی استوار است که در ادامه مختصراً به آن ها می پردازیم :

بانکی به وسعت طبیعت؛ پایگاه داده های ساختاری برای ترکیبات طبیعی

ترکیبات طبیعی را که در مقالات و کتاب های منتشر شده می بینیم و همچنین در پایگاه داده های تجاری، با آن روبرو می شویم، پایگاه داده های ساختاری ما را تشکیل می دهند. منابع این ترکیبات در دسترس هستند و معمولا متدی که برای عصاره گیری و استخراج آن ها استفاده شده، در پایگاه داده بیان شده است.

این گنجینه، اطلاعات بیش از صدهزار ترکیب را در خود دارد و در بیشتر مواقع مدل سه بعدی ترکیب نیز با آن همراه شده است. گوناگونی شیمیایی این ترکیبات یک کرایتریای نهایی به ما می دهد تا بتوانیم ترکیبی را برای بررسی مجازی انتخاب کنیم.

از ویروس تا انسان؛ پایگاه داده هدف

پایگاه داده هدف یا تارگت، از ساختارهای سه بعدی پروتئین ها تشکیل شده که با کریستالوگرافی پرتو ایکس یا مدل سازی همولوژیک مشخص شده اند. بیشتر این ساختارها از انسان گرفته شده اند اما پروتئین های ویروس ها یا باکتری ها یا پروتئین های منابع دیگر را نیز می توان یافت کرد. انرژی پیوندی پروتئین – لیگاند اندازه گیری می شود و همچنین از لیگاند های موجود در ترکیبات غیرفعال نیز استفاده می شود.

ابزارهای بررسی و زیر نظر گرفتن مجازی

هدف اولیه ی آن، کاهش تعداد بی شمار فضای شیمیایی مجازی مولکول های ارگانیک کوچک بود. با اینکار می توان یک پروتئین کوچک هدف را بررسی کرد یا سنتز کرد تا به تعدادی قابل مدیریت کردن از ترکیباتی برسیم که بیشترین شانس دارو شدن را دارند.

دو روش کلی برای انجام این کار وجود دارد: اول بررسی کردن بر اساس خصایص لیگاند موجود در ترکیب (مثلاً ویژگی های فیزیکوشیمیایی لیگاند . این بررسی عمدتا بر اساس رابطه ی ساختار-فعالیت است) و دوم بررسی کردن بر اساس خصایص هدف. این روش نیاز به دانش درباره ی ساختارهای سه بعدی تارگت و لیگاند دارد.

پایگاه داده اتنوفارماکولوژیک

برای اینکه بتوانیم داده های گیاهی، ساختارهای شیمیایی طبیعی، ارزیابی زیستی ترکیبات و عصاره ها را وسعت ببخشیم و نظم بدهیم، اتنوفارماکولوژی، خانواده، گونه، رده ، اسامی عام و هم معنی آن ها را در پایگاه داده ها، توسعه داده است. این پایگاه داده کشف ترکیبات بایواکتیو را شتاب می بخشد( مانند ترکیبات ضد التهابی). پایگاه داده اتنوفارماکولوژیک، حاوی اطلاعات مربوط به گیاهان و کاربردهای آن هاست.

کلام آخر

هدف فارماکوگنوزی معکوس به عنوان یک ابزار جدید برای رهبری اکتشافات تازه، یافتن تارگت های بیولوژیک برای ترکیبات طبیعی است که این مهم، خود با کمک بررسی واقعی یا مجازی منابع طبیعی و همچنین شناسایی آن ها ممکن شده است. منابعی که حاوی مولکول های فعال باشد. با توجه به زمانبر بودن و همچنین هزینه ی زیادی که صرف توسعه ی محصولات می شود، فارماکوگنوزی معکوس می تواند انقلابی در حوزه ی دارو و حتی محصولات آرایشی و بهداشتی به پا کند.

درباره نویسنده

شیرین خسروانی

شیرین خسروانی

من شیرین هستم. دانشجوی داروسازی دانشگاه علوم پزشکی شهیدبهشتی؛ از یادگیری مهارت های مختلف لذت میبرم و یادگیری زبان های متفاوت یکی از رویاهامه که به سمتش حرکت میکنم. هدف همیشگی من پرورش خلاقیته و سعی میکنم یاد بگیرم به مسائل مختلف نگاهی نو داشته باشم.

0 نظر

ارسال نظر