محققان PSI روشی را برای تشخیص تومور با استفاده از رادیونوکلئیدها بهینه می کنند

در یک مطالعه قبلی، مارتین به و تیمش توانستند نشان دهند که به اصطلاح پپتیدهای اتصال به فیبرونکتین (FnBPs) می توانند به عنوان حامل برای انتقال پرتوزا به داخل ماتریکس خارج سلولی تومور به روشی هدفمند استفاده شوند. برای انجام این کار، محققان پپتید اتصال به فیبرونکتین FnBP5 را با ایزوتوپ رادیواکتیو ایندیوم-111 ترکیب کردند. با کمک این رادیودارو، سرطان پروستات را می توان با موفقیت در مرحله پیش بالینی تشخیص داد. با این حال، رادیونوکلئید نه تنها در تومور، بلکه در کلیه ها نیز تجمع می یابد.

مشکل کلیه ها

با این حال، برای مولکول‌های مناسب، اهداف احتمالی دیگری غیر از سطوح تومورها وجود دارد، برای مثال به اصطلاح ماتریکس خارج سلولی. به جای هدف قرار دادن مستقیم تومور، گروه تحقیقاتی به رهبری مارتین بهه، این ماتریکس خارج سلولی را هدف قرار دادند. بخشی از بافت است که بین سلول ها قرار دارد. می‌توانید این فضا را به‌عنوان یک چارچوب سه‌بعدی تصور کنید که سلول در آن تعبیه شده است – یک چارچوب بسیار پیچیده و انعطاف‌پذیر، زیرا ماتریکس خارج سلولی در تبادل دائمی با سلول است و مثلاً رشد سلولی و تعادل شیمیایی درون سلولی را تنظیم می‌کند. . در فرآیندهای پاتولوژیک نیز مانند رشد سلول های سرطانی، ماتریکس خارج سلولی نقش مهمی ایفا می کند. بسیاری از مطالعات نشان می‌دهند که پروتئین‌های خاصی که در آن وجود دارد، زنده ماندن سلول‌های سرطانی را افزایش می‌دهند. در واقع، نشان داده شده است که رشد تومور با بازسازی ماتریکس خارج سلولی همراه است.

رادیوداروها داروهایی هستند که به صورت تزریقی تجویز می شوند و می توانند برای شناسایی و حمله به تومورها در بدن استفاده شوند. در اصل، این مواد از یک رادیونوکلئید و یک بیومولکول تشکیل شده اند. مولکول زیستی، به عنوان مثال یک آنتی بادی یا یک پپتید، به طور خاص بر روی ساختارهای سطحی خاصی از بافت ها قرار می گیرد. رادیونوکلئید تابش ساطع می کند که می تواند برای تشخیص تومور یا از بین بردن آن استفاده شود.

برای حل این مشکل، محققان پپتید FnBP5 را با پروتئین خاصی اصلاح کردند که می تواند در کلیه ها از هم جدا شود. این پروتئین به عنوان پلی بین پپتید اصلی و رادیونوکلئید عمل می کند. بنابراین FnBP5 همچنان می تواند به فیبرونکتین متصل شود و از طریق رادیونوکلئید، تومور را قابل مشاهده کند. اما به محض ورود داروی اصلاح شده به کلیه ها، پروتئین اضافی اضافه شده قطع می شود و رادیونوکلئید مستقیماً وارد مجاری ادراری می شود و از آنجا می توان آن را دفع کرد.

با توسعه دسته جدیدی از به اصطلاح رادیوداروها، محققان توانسته اند به مشکل باقی مانده مواد رادیواکتیو برای مدت طولانی در کلیه ها بپردازند. رویکرد آنها متکی بر پروتئین اضافی است که می تواند در کلیه ها تقسیم شود. این شکاف ماده رادیواکتیو را از دارو جدا می کند و به آن اجازه می دهد تا مستقیماً وارد دستگاه ادراری شود تا بتوان آن را دفع کرد.

محققان به رهبری مارتین بهه از PSI و ویولا ووگل، رئیس آزمایشگاه مکانیک کاربردی در ETH زوریخ، می‌خواهند از این بازسازی برای وارد کردن رادیونوکلئید به بافت تومور استفاده کنند. به طور خاص، آنها بر روی یک پروتئین خاص در ماتریکس، به نام فیبرونکتین تمرکز می کنند. در بافت سالم، فیبرونکتین ساختار کشیده و کشیده ای از خود نشان می دهد که با پیشرفت بیماری شروع به شل شدن می کند. مارتین بهه یک تشبیه ارائه می دهد: “شما می توانید آن را مانند یک فنر مکانیکی در نظر بگیرید. وقتی فنر متشنج است، شکاف های بزرگی بین سیم پیچ های منفرد وجود دارد که دارو نمی تواند به آن متصل شود. اگر از طرف دیگر فنر شل شود، شکاف ها بسته می شوند و میل اتصال افزایش می یابد.” بنابراین فیبرونکتین با حفظ ترکیب شیمیایی خود در معرض تغییر ساختاری است. با این حال، این تغییر برای افزایش قابل توجهی میل اتصال با پپتیدهای خاص کافی است.

Béhé: “ما امیدواریم که یافته های ما بتوان برای سایر رادیوداروهایی که با عوارض جانبی مشابه همراه هستند نیز استفاده شود.”