قام علماء من جامعة جنوب الأورال الحكومية، بالتعاون مع زملائهم من روسيا والهند وكرواتيا والمملكة العربية السعودية، بتطوير واختبار مركبات بلاتينية جديدة قادرة على مكافحة سرطان الثدي بفعالية. نُشرت نتائج الدراسة في المجلة العلمية الدولية «المواد والأجهزة الطبية الحيوية / Biomedical Materials & Devices».
يُعد سرطان الثدي أكثر أنواع السرطان شيوعًا في العالم. وعلى الرغم من التطورات في العلاج، يعاني العديد من المرضى من انتكاسات وآثار جانبية للعلاج الكيميائي. وقد تُشكل مركبات البلاتين الجديدة أساسًا لتطوير أدوية أكثر أمانًا وفعالية.
«أشار مؤلفو الدراسة إلى أنهم للمرة الأولى، قد حصلوا على مركبات لا تُثبط نمو الورم فحسب، بل تحمي الجسم أيضًا من الآثار السامة. وهذا يفتح آفاقًا جديدة في العلاج الكيميائي للسرطان».
ركز العلماء على المركب AV1، وهو مركب أيوني من البلاتين (VI) مع كاتيونات ثلاثي (هيدروكسي ميثيل) الأمونيوم وأنيونات سداسي كلورو البلاتينات. أظهرت الاختبارات التي أجريت على مزارع خلايا سرطان الثدي MCF-7 أن AV1 يثبط نمو الخلايا السرطانية بضعف فعالية دواء داساتينيب المستخدم على نطاق واسع: كانت قيمة IC50 هي 10.3 ميكروغرام/مل مقابل 20.8 ميكروغرام/مل للدواء القياسي.
على عكس العلاج الكيميائي التقليدي القائم على البلاتين (مثل السيسبلاتين)، الذي غالبًا ما يُسبب آثارًا جانبية خطيرة ويرتبط بمقاومة الأورام، يتميز البلاتين (IV) ببنية ثمانية الأوجه. وهذا ما يسمح للعلماء بابتكار «أدوية أولية»: مركبات مستقرة في مجرى الدم، ولكنها تُفعَّل مباشرةً داخل الخلايا السرطانية.
«تُعلِّق ألينا زيكوفا، الباحثة في معهد أبحاث المواد المتقدمة وتقنيات توفير الموارد بجامعة جنوب الأورال الحكومية، قائلةً: لا تُوفر الكاتيونات رباعية الأوجه والأنيونات ثمانية الأوجه في بنية AV1 استقرارًا عاليًا فحسب، بل تُوفر أيضًا كثافةً عاليةً في ترتيب البلورات، وهو ما يُرجَّح أن يُفسِّر انخفاض سميته للأنسجة السليمة».
كانت إحدى الخطوات الحاسمة دراسة أجريت على فئران مصابة بسرطان الثدي المُستحث بواسطة DMBA. أظهرت الحيوانات التي عولجت بـ AV1 بجرعة 15 ملغم/كغم ما يلي:
1. استعادة وظائف الميتوكوندريا (عادت إنزيمات ICDH وSDH وMDH إلى مستويات مجموعة التحكم السليمة).
2. تأثير قوي مضاد للأكسدة - انخفاض مستويات الإجهاد التأكسدي (TBARS) وتطبيع وظائف الإنزيمات الواقية (SOD، والكاتالاز، والجلوتاثيون).
3. نشاط مضاد للالتهابات - تثبيط السيتوكينات الالتهابية الرئيسية (TNF-α، IL-1β، IL-6)، التي تُعزز نمو الورم وانتشاره.
والأهم من ذلك، أنه حتى مع الاستخدام طويل الأمد، لم يُسبب المركب أي سمية جهازية: لم تُلاحظ أي مشاكل في الكبد أو الكلى أو القلب لدى حيوانات الاختبار، وظل وزن الجسم طبيعيًا.
باستخدام الكيمياء الكمومية (DFT) ونمذجة علاقة التركيب بالنشاط الكمومي (QSAR)، أثبت العلماء أن المركب AV1 يتفاعل مع الحمض النووي الخلوي بطريقة مختلفة عن نظائره. الهدف الرئيسي المحتمل لهذا المركب هو إنزيم توبويزوميراز I، وهو إنزيم بالغ الأهمية لانقسام الخلايا السرطانية. يؤدي تثبيط هذا البروتين إلى موت الخلايا المبرمج.
«نستخدم الكيمياء الكمومية لنمذجة بنية المركب وتوزيع الإلكترونات فيه وتفاعليته. كما نستخدم نماذج علاقة التركيب بالنشاط البيولوجي (QSAR)، التي تحلل العلاقة بين البنية الكيميائية والنشاط البيولوجي باستخدام مجموعات بيانات ضخمة وتقنيات التعلم الآلي، توضح الدكتورة يوريكا نوفاك، الباحثة في معهد رودر بوشكوييتش، مركز المعلوماتية والحوسبة – ببساطة، يساعد الحاسوب في التنبؤ بكيفية تفاعل المادة في الجسم: ما إذا كانت سترتبط بالبروتين المطلوب، وما هو نشاطها، ومدى أمانها. تعتمد QSAR على فكرة بسيطة: تميل الجزيئات المتشابهة إلى إظهار خصائص متشابهة. إذا عرفنا كيف تتصرف المركبات التي دُرست سابقًا، يمكننا التنبؤ بدرجة عالية من اليقين بتأثيرات المركبات الجديدة غير المدروسة. تُعد هذه المناهج بالغة الأهمية لاكتشاف الأدوية: فهي تسمح لنا باستبعاد المرشحين غير المناسبين بسرعة، وتقليل عدد التجارب المخبرية، وبالتالي تسريع عملية اكتشاف الأدوية وخفض تكلفتها»
ومن المثير للاهتمام أن المركبين AV2 وAV3، اللذين تم الحصول عليهما بنفس طريقة التخليق ولكن مع كاتيونات عضوية أخرى، يستهدفان مستقبلات البروجسترون، ولكن فعاليتهما كانت أقل بكثير.
يُتيح تركيب وتوصيف مركبات البلاتين (IV) الجديدة آفاقًا جديدة في العلاج الكيميائي. وقد أظهر المركب AV1 سلامة وفعالية فائقتين. ويخلص الباحثون إلى أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لفهم آليات عمله بشكل كامل، ولكن من الواضح بالفعل أن هذا النهج واعد للغاية.
قد يُمثل هذا التطور طفرةً في علاج أنواع سرطان الثدي المقاومة للعلاج الكيميائي، ولا سيما سرطان الثدي ثلاثي السلبية، حيث غالبًا ما تكون العلاجات التقليدية غير فعالة.
يعتزم العلماء مواصلة دراسة آلية عمل المركب AV1 وإجراء دراسات إضافية حول سميته. وفي حال نجاح هذه الدراسات، فقد يُشكل هذا التطور أساسًا لتطوير جيل جديد من الأدوية المحلية المضادة للسرطان.