مثبط الانقسام الخلوي

مثبط الانقسام الخلوي ، أو مثبط الأنيبيبات الدقيقة ، أو مثبط التوبولين ، هو دواء يثبط الانقسام الخلوي، ويُستخدم في علاج السرطان والنقرس وفطريات الأظافر . تعمل هذه الأدوية على تعطيل الأنيبيبات الدقيقة ، وهي تراكيب تفصل الكروموسومات عند انقسام الخلية. تُستخدم مثبطات الانقسام الخلوي في علاج السرطان ، لأن الخلايا السرطانية قادرة على النمو من خلال الانقسام المستمر الذي ينتشر في النهاية في جميع أنحاء الجسم ( الانتقال ). وبالتالي، فإن الخلايا السرطانية أكثر حساسية لتثبيط الانقسام الخلوي من الخلايا الطبيعية. كما تُستخدم مثبطات الانقسام الخلوي في علم الوراثة الخلوية (دراسة الكروموسومات)، حيث توقف انقسام الخلية في مرحلة يسهل فيها فحص الكروموسومات. [ 1 ]
تُستخلص مثبطات الانقسام الخلوي من مواد طبيعية مثل قلويدات النباتات ، وتمنع الخلايا من الانقسام عن طريق تعطيل بلمرة الأنيبيبات الدقيقة، وبالتالي تمنع نمو الخلايا السرطانية. الأنيبيبات الدقيقة هي بروتينات طويلة تشبه الحبال، وهي بوليمرات طويلة تتكون من وحدات أصغر ( مونومرات ) من بروتين التوبولين ، تمتد عبر الخلية وتنقل مكوناتها. تتكون الأنيبيبات الدقيقة أثناء وظائف الخلية الطبيعية من خلال تجميع (بلمرة) مكونات التوبولين، وتتفكك عندما لا تعود هناك حاجة إليها.
من الوظائف المهمة للأنيبيبات الدقيقة نقل وفصل الكروموسومات ومكونات الخلية الأخرى لانقسامها ( الانقسام المتساوي ). تعمل مثبطات الانقسام المتساوي على إعاقة تجميع وتفكيك التوبولين لتكوين بوليمرات الأنيبيبات الدقيقة، مما يعيق انقسام الخلية، عادةً خلال طور الانقسام المتساوي (M) من دورة الخلية ، حيث يُفترض أن تنفصل مجموعتان من الكروموسومات المكتملة التكوين إلى خليتين بنويتين. [ 2 ] [ 3 ] وقد حظيت جزيئات ربط التوبولين باهتمام كبير بعد إدخال التاكسانات في علم الأورام السريري والاستخدام الشائع لقلويدات الفينكا .
تشمل أمثلة مثبطات الانقسام الخلوي المستخدمة بشكل متكرر في علاج السرطان: باكليتاكسيل ، دوسيتاكسيل ، فينكريستين ، فينكريستين ، وفينوريلبين . [ 1 ] أما الكولشيسين والجريزوفولفين فهما مثبطان للانقسام الخلوي يُستخدمان في علاج النقرس وفطريات الأظافر، على التوالي.
الأنابيب الدقيقة

الأنيبيبات الدقيقة هي المكونات الأساسية للهيكل الخلوي للخلايا حقيقية النواة، ولها دور هام في وظائف خلوية متنوعة، مثل الهجرة والنقل داخل الخلية، والحفاظ على شكل الخلية، واستقطابها، وإشاراتها الخلوية، وانقسامها المتساوي. [ 4 ] كما أنها تلعب دورًا حاسمًا في انقسام الخلية من خلال مشاركتها في حركة الكروموسومات وارتباطها خلال مراحل الانقسام المتساوي المختلفة. ولذلك، تُعد ديناميكيات الأنيبيبات الدقيقة هدفًا مهمًا لتطوير أدوية مضادة للسرطان . [ 5 ]
بناء
تتكون الأنيبيبات الدقيقة من وحدتين فرعيتين كرويتين من البروتين ، هما ألفا وبيتا توبولين. تتحد هاتان الوحدتان لتشكيل ثنائي غير متجانس ألفا، بيتا، والذي يتجمع بدوره في بنية أنبوبية خيطية . تترتب ثنائيات التوبولين غير المتجانسة بشكل متتابع، حيث تتلامس الوحدة الفرعية ألفا لأحد الثنائيات مع الوحدة الفرعية بيتا للثنائي الآخر. ينتج عن هذا الترتيب تكوين ألياف بروتينية طويلة تُسمى الخيوط الأولية.
تشكل هذه الخيوط الأولية العمود الفقري للأنيبيب الدقيق الأسطواني المجوف، الذي يبلغ قطره حوالي 25 نانومترًا ويتراوح طوله بين 200 نانومتر و25 ميكرومترًا. تترتب حوالي 12-13 خيطًا أوليًا بشكل متوازٍ لتشكيل صفيحة بروتينية على شكل حرف C، والتي تلتف بدورها لتشكل بنية أنبوبية تُسمى الأنيبيب الدقيق. يمنح الترتيب الرأسي للوحدات الثنائية غير المتجانسة قطبية للأنيبيب الدقيق الناتج، الذي يحتوي على وحدة فرعية ألفا في أحد طرفيه ووحدة فرعية بيتا في الطرف الآخر. يحمل طرف ألفا-توبولين شحنات سالبة (-) بينما يحمل طرف بيتا-توبولين شحنات موجبة (+). [ 4 ] ينمو الأنيبيب الدقيق من مواقع تجميع منفصلة في الخلايا تُسمى مراكز تنظيم الأنيبيبات الدقيقة (MTOCs)، وهي عبارة عن شبكات من البروتينات المرتبطة بالأنيبيبات الدقيقة (MAP). [ 6 ] [ 7 ]
يُعدّ جزيئان من غوانوزين ثلاثي الفوسفات (GTP) الغني بالطاقة مكونين أساسيين في بنية الأنيبيبات الدقيقة. يرتبط أحد جزيئي GTP ارتباطًا وثيقًا ببروتين ألفا-توبولين ولا يمكن استبداله، بينما يرتبط الجزيء الآخر ببروتين بيتا-توبولين ويمكن استبداله بسهولة بغوانوزين ثنائي الفوسفات (GDP). يعتمد استقرار الأنيبيبات الدقيقة على ما إذا كان طرف بيتا (β-tubulin) مرتبطًا بـ GTP أو GDP. فالأنيبيبات التي تحتوي على جزيء GTP في طرف بيتا تكون مستقرة وتستمر في النمو، بينما الأنيبيبات التي تحتوي على جزيء GDP في طرف بيتا تكون غير مستقرة وتتفكك بسرعة. [ 6 ] [ 7 ]
ديناميكيات الأنابيب الدقيقة
الأنيبيبات الدقيقة ليست ثابتة ، بل هي بوليمرات ديناميكية للغاية ، وتُظهر نوعين من السلوك الديناميكي : " عدم الاستقرار الديناميكي " و" الحركة المتكررة ". عدم الاستقرار الديناميكي هو عملية تتناوب فيها نهايات الأنيبيبات الدقيقة بين فترات النمو والانقباض. لا تتساوى النهايتان؛ فالنهاية الحلقية (-) من ألفا-توبولين أقل ديناميكية، بينما تنمو النهاية الحلقية (+) من بيتا-توبولين الأكثر ديناميكية وتنقبض بسرعة أكبر. تمر الأنيبيبات الدقيقة بفترات طويلة من الاستطالة البطيئة، وفترات قصيرة من الانقباض السريع، بالإضافة إلى فترات توقف لا يحدث فيها نمو ولا انقباض. [ 4 ] [ 7 ] [ 8 ] يتميز عدم الاستقرار الديناميكي بأربعة متغيرات: معدل نمو الأنيبيبات الدقيقة، ومعدل انقباضها، وتواتر الانتقال من حالة النمو أو التوقف إلى الانقباض (يُسمى " الكارثة ")، وتواتر الانتقال من الانقباض إلى النمو أو التوقف (يُسمى " الإنقاذ ").
أما السلوك الديناميكي الآخر، والذي يُسمى "التمديد التدريجي"، فهو عبارة عن نمو صافٍ للأنيبيب الدقيق من أحد طرفيه وتقصير صافٍ من الطرف الآخر. ويتضمن هذا السلوك التدفق الذاتي لوحدات التوبولين الفرعية من الطرف الموجب إلى الطرف السالب. كلا السلوكين الديناميكيين مهمان، وقد يُظهر أنيبيب دقيق معين عدم استقرار ديناميكي بشكل أساسي، أو التمديد التدريجي، أو مزيجًا من كليهما. [ 8 ] [ 9 ]
آلية العمل
تعمل العوامل التي تثبط التوبولين أيضًا كمثبطات لانقسام الخلايا. يوجد الأنبوب الدقيق في حالة ديناميكية مستمرة من النمو والتقصير من خلال ارتباط وانفصال ثنائيات التوبولين ألفا/بيتا غير المتجانسة عند طرفيه. يُعد هذا السلوك الديناميكي، وما ينتج عنه من تحكم في طول الأنبوب الدقيق، أمرًا حيويًا لوظيفة المغزل الانقسامي في الانقسام المتساوي، أي انقسام الخلايا.
تشارك الأنيبيبات الدقيقة في مراحل مختلفة من دورة الخلية . خلال المرحلة الأولى، أو الطور التمهيدي ، تبدأ الأنيبيبات الدقيقة اللازمة لانقسام الخلية بالتشكل والنمو باتجاه الكروموسومات المتكونة حديثًا، مُكَوِّنةً حزمة من الأنيبيبات الدقيقة تُسمى المغزل الانقسامي . خلال الطورين التمهيدي والنهائي ، يرتبط هذا المغزل بالكروموسومات عند نقطة محددة تُسمى الحيز الحركي، ويخضع لعدة فترات من النمو والانقباض بالتزامن مع تذبذبات الكروموسومات ذهابًا وإيابًا. حتى في الطور الانفصالي ، تحافظ الأنيبيبات الدقيقة المرتبطة بالكروموسومات على عملية انقباض وتمدد مُنظمة بدقة. وبالتالي، فإن أي دواء قادر على تثبيط ديناميكية الأنيبيبات الدقيقة يُمكنه إيقاف دورة الخلية، مما يؤدي إلى موت الخلايا عن طريق الاستماتة الخلوية . [ 5 ] [ 10 ] [ 11 ]
تعمل مثبطات التوبولين عن طريق التدخل في ديناميكية الأنابيب الدقيقة، أي نموها ( البلمرة ) وتقصيرها (إزالة البلمرة). تعمل فئة من هذه المثبطات عن طريق تثبيط بلمرة التوبولين لتكوين الأنابيب الدقيقة، وتُسمى مثبطات البلمرة، مثل نظائر الكولشيسين وقلويدات الفينكا . تُقلل هذه المثبطات كتلة بوليمر الأنابيب الدقيقة في الخلايا عند التركيزات العالية، وتعمل كعوامل مُزعزعة لاستقرار الأنابيب الدقيقة. أما الفئة الأخرى من المثبطات، فتعمل عن طريق تثبيط إزالة بلمرة التوبولين المُبلمر، وتزيد من كتلة بوليمر الأنابيب الدقيقة في الخلايا. تعمل هذه المثبطات كعوامل مُثبتة للأنابيب الدقيقة، وتُسمى مثبطات إزالة البلمرة، مثل نظائر الباكليتاكسيل . [ 4 ] يبدو أن هذه الفئات الثلاث من الأدوية تعمل بآليات مختلفة قليلاً .

تُثبّط نظائر الكولشيسين انقسام الخلايا عن طريق تعطيل الأنيبيبات الدقيقة. وقد أُفيد بأن الوحدة الفرعية بيتا من التوبولين تُشارك في ارتباط الكولشيسين. إذ ترتبط هذه الوحدة بالتوبولين الذائب لتكوين مُركّب الكولشيسين-توبولين. ثم يخضع هذا المُركّب، إلى جانب التوبولينات الطبيعية، لعملية بلمرة لتكوين الأنيبيبات الدقيقة. ومع ذلك، فإن وجود مُركّب الكولشيسين-توبولين يمنع المزيد من بلمرة الأنيبيبات الدقيقة. يُحدث هذا المُركّب تغييرًا في البنية الفراغية، مما يمنع إضافة ثنائيات التوبولين، وبالتالي يمنع نمو الأنيبيبات الدقيقة. وبما أن مُركّب الكولشيسين-توبولين يُبطئ إضافة ثنائيات جديدة، فإن الأنيبيبات الدقيقة تتفكك نتيجةً لاختلال التوازن أو عدم الاستقرار البنيوي خلال الطور الاستوائي من الانقسام المتساوي. [ 13 ]
ترتبط قلويدات الفينكا بالوحدة الفرعية بيتا من ثنائيات التوبولين في منطقة مميزة تُسمى نطاق ارتباط الفينكا. ترتبط هذه القلويدات بالتوبولين بسرعة، وهذا الارتباط قابل للانعكاس ولا يتأثر بدرجة الحرارة (بين 0 و37 درجة مئوية). على عكس الكولشيسين، ترتبط قلويدات الفينكا بالأنيبيبات الدقيقة مباشرةً. فهي لا تُشكل مُركبًا أولًا مع التوبولين الذائب، ولا تُشارك في بلمرة التوبولين لتكوين الأنيبيبات الدقيقة، إلا أنها قادرة على إحداث تغيير في بنية التوبولين بالتزامن مع تجمعه الذاتي. [ 8 ] ترتبط قلويدات الفينكا بالتوبولين بانجذاب عالٍ عند نهايات الأنيبيبات الدقيقة، ولكن بانجذاب منخفض عند مواقع التوبولين الموجودة على جانبي أسطوانة الأنيبيبات الدقيقة. يؤدي ارتباط هذه الأدوية بمواقع ذات ألفة عالية إلى كبح حركي قوي لتبادل التوبولين حتى عند تركيز منخفض للدواء، بينما يؤدي ارتباطها بمواقع ذات ألفة منخفضة عند تركيز عالٍ نسبيًا للدواء إلى تفكك الأنابيب الدقيقة. [ 5 ]
على عكس الكولشيسين وقلويدات الفينكا، يُعزز الباكليتاكسيل بلمرة الأنابيب الدقيقة، مُحفزًا كلاً من مرحلتي التكوين والاستطالة في تفاعل البلمرة ، ويُقلل من تركيز وحدة التوبولين الفرعية الحرج (أي تركيز التوبولين الذائب في حالة الاستقرار). تتميز الأنابيب الدقيقة المُبلمرة في وجود الباكليتاكسيل بثباتها الشديد. [ 5 ] تُحاكي آلية ارتباط الباكليتاكسيل آلية ارتباط نيوكليوتيد GTP مع بعض الاختلافات الهامة. يرتبط GTP بأحد طرفي ثنائي التوبولين، مُحافظًا على اتصاله بالثنائي التالي على طول كل خيط أولي، بينما يرتبط الباكليتاكسيل بأحد جانبي β-توبولين، مُحافظًا على اتصاله بالخيط الأولي التالي. يرتبط GTP بثنائيات التوبولين غير المُجمعة، بينما تقع مواقع ارتباط الباكليتاكسيل فقط في التوبولين المُجمع. يُتيح تحلل GTP تفكيك نظام الأنابيب الدقيقة وتنظيمه؛ ومع ذلك، فإن تنشيط التوبولين بواسطة الباكليتاكسيل يؤدي إلى استقرار دائم للأنابيب الدقيقة. ولذلك، وُصِفَ تثبيط ديناميكية الأنابيب الدقيقة بأنه السبب الرئيسي لتثبيط انقسام الخلايا وموت الخلايا السرطانية في الخلايا المعالجة بالباكليتاكسيل. [ 14 ]
علاقة النشاط الهيكلي (SAR)

يُعد الكولشيسين من أقدم الأدوية المضادة للانقسام الخلوي المعروفة، وقد أُجريت في السنوات الأخيرة أبحاثٌ مكثفة لعزل أو تطوير مركبات ذات بنية مشابهة ولكن بفعالية عالية وسمية أقل . وقد أسفر ذلك عن اكتشاف عدد من نظائر الكولشيسين. تتكون بنية الكولشيسين من ثلاث حلقات: حلقة بنزين ثلاثية الميثوكسي (الحلقة A)، وحلقة تروبون ميثوكسي (الحلقة C)، وحلقة سباعية (الحلقة B) تحتوي على مجموعة أسيتاميدو في الموضع C-7. لا تُسهم مجموعة فينيل ثلاثية الميثوكسي في الكولشيسين في تثبيت مُركب التوبولين-كولشيسين فحسب، بل تُعدّ مهمة أيضًا لنشاطه المضاد للتوبولين بالاشتراك مع الحلقة C. وقد زادت مجموعة 3-ميثوكسي من قدرة الارتباط، بينما ساعدت مجموعة 1-ميثوكسي في الوصول إلى التكوين الصحيح للجزيء. ويُعدّ استقرار حلقة التروبون وموضع مجموعتي الميثوكسي والكربونيل عوامل حاسمة في قدرة المركب على الارتباط. يمكن استبدال مجموعة الميثوكسي في الموضع 10 بمجموعات هالوجينية أو ألكيلية أو ألكوكسية أو أمينية دون التأثير على ألفة ارتباط التوبولين، بينما تقلل البدائل الضخمة من الفعالية. أظهرت الحلقة B عند توسيعها انخفاضًا في الفعالية، ومع ذلك يُعتقد أن الحلقة وسلسلتها الجانبية عند الموضع C-7 تؤثران على بنية نظائر الكولشيسين أكثر من تأثيرهما على قدرتها على الارتباط بالتوبولين. أدى الاستبدال عند الموضع C-5 إلى فقدان الفعالية، بينما أدى ربط أنظمة الحلقات غير المتجانسة المدمجة بالحلقة B إلى مركب عالي الفعالية . [ 13 ]

حقق الباكليتاكسيل نجاحًا باهرًا كدواء مضاد للسرطان، ومع ذلك ، تُبذل جهود متواصلة لتحسين فعاليته وتطوير نظائر أكثر نشاطًا وتوافرًا حيويًا وتخصصًا . وقد عُرفت منذ زمن طويل أهمية السلسلة الجانبية للفينيل إيزوسيرين المُستبدلة في الموضع C-13 للنشاط الحيوي للباكليتاكسيل. وتم اختبار العديد من الاستبدالات في الموضع C-3'. أدى استبدال مجموعة الفينيل في الموضع C-3' بمجموعات ألكيل أو ألكينيل إلى تعزيز النشاط بشكل كبير، كما أن إضافة مجموعة CF3 في ذلك الموضع مع تعديل 10-Ac بمجموعات أسيل أخرى زادت النشاط عدة مرات. كما وُجد أن تعديلًا آخر للموضع C-3' باستخدام مجموعات سيكلوبروبان وإيبوكسيد فعال أيضًا. وتبين أن معظم النظائر الخالية من الحلقة A أقل نشاطًا بكثير من الباكليتاكسيل نفسه. أما النظائر التي تحتوي على سلسلة جانبية أميدية في الموضع C-13 فهي أقل نشاطًا من نظيراتها الإسترية. كما أظهر نزع الأكسجين في الموضع 1 انخفاضًا في النشاط. أدى تحضير إيبوكسيد 10-α-سبيرو وإيثر 7-MOM الخاص به إلى الحصول على مركبات ذات سمية خلوية ونشاط تجميع توبولين مماثلين لباكليتاكسيل. أدى الاستبدال بمجموعتي C-6-α-OH وC-6-β-OH إلى الحصول على نظائر مكافئة لباكليتاكسيل في اختبار تجميع التوبولين. وأخيرًا، وُجد أن حلقة الأوكسيتان تلعب دورًا هامًا أثناء التفاعل مع التوبولين. [ 15 ]

فينكريستين دواءٌ شديد الفعالية، ولكنه يُسبب آثارًا جانبية خطيرة، خاصةً على الجهاز العصبي. لذلك، طُوِّرت نظائر اصطناعية جديدة بهدف الحصول على أدوية أكثر فعالية وأقل سمية. تُعدّ التكوينات الفراغية عند ذرات الكربون C-20' وC-16' وC-14' في جزء الفيلبانامين بالغة الأهمية، إذ يؤدي انقلابها إلى فقدان الفعالية. تُعدّ مجموعة الكربوكسي ميثيل عند ذرة الكربون C-16' ضرورية للفعالية، لأن ثنائي الوحدات منزوع الكربوكسيل يكون غير فعال. يُتحمّل التباين البنيوي بين ذرات الكربون C-15' وC-20' في حلقة الفيلبانامين بشكل جيد. أدى التعديل الهيكلي العلوي للفينكريستين إلى إنتاج فينوريلبين، الذي يُظهر فعالية مماثلة لفعالية الفينكريستين. كما تم تحضير نظير آخر، وهو مشتق ثنائي الفلور من فينوريلبين، والذي أظهر فعالية مضادة للأورام محسّنة في الجسم الحي. وقد تبيّن أن إضافة ذرة فلور عند ذرة الكربون C-19' في فينوريلبين تُزيد بشكل كبير من فعاليته في الجسم الحي . تُركز معظم دراسات العلاقة بين التركيب والنشاط على جزء الفيندولين من قلويدات ثنائي الإندول، لأن التعديل عند ذرتي الكربون C-16 وC-17 يُتيح فرصًا جيدة لتطوير نظائر جديدة. وقد أدى استبدال مجموعة الإستر بمجموعة أميد عند ذرة الكربون C-16 إلى تطوير الفينديسين. وبالمثل، أدى استبدال مجموعة الأسيتيل عند ذرة الكربون C-16 بـ L-trp-OC₂H₅ ، و d -Ala(P ) -(OC₂H₅ ) ₂ ، و L-Ala(P)-(OC₂H₅ ) ₂ ، و I -Vla(P)-( OC₂H₅ ) ₂ إلى ظهور نظائر جديدة ذات فعالية مضادة للتوبولين. كما وُجد أن مجموعة ميثيل الإندول في الفيندولين تُعد موقعًا مناسبًا لإضافة وظائف كيميائية ، مما يُتيح تطوير مشتقات جديدة وفعالة من الفينبلاستين. أظهرت سلسلة جديدة من مركبات C-16-سبيرو-أوكسازوليدين-1،3-ديون شبه الاصطناعية ، المُحضّرة من 17-ديأسيتيل فينكريستين، فعالية جيدة مضادة للتيوبيولين وسمية خلوية أقل. وأظهر فينجليسينات، وهو دواء أولي من الجليسينات مُشتق من مجموعة C-17-OH في فينكريستين، فعالية مضادة للأورام وسمية مماثلة لتلك الخاصة بفينكريستين. [ 16 ]
الاستخدام في علم الوراثة الخلوية
علم الوراثة الخلوية ، وهو دراسة المادة الكروموسومية من خلال تحليل الكروموسومات المصبوغة بتقنية G-Banded، يستخدم مثبطات الانقسام الخلوي على نطاق واسع. ولتحضير شريحة للدراسة الوراثية الخلوية، يُضاف مثبط الانقسام الخلوي إلى الخلايا المراد دراستها. هذا المثبط يوقف انقسام الخلايا، بينما تظل الكروموسومات مرئية. بعد طرد الخلايا مركزياً ووضعها في محلول منخفض التوتر ، تنتفخ الخلايا وتنتشر الكروموسومات. بعد التحضير، يمكن فحص كروموسومات الخلايا تحت المجهر لدراسة أنماط التلوين الكروموسومي. تُعد هذه التجربة أساسية للعديد من أبحاث السرطان.
الأدوية المرتبطة بالتيوبيولين
تختلف جزيئات ربط التوبولين عن أدوية السرطان الأخرى في آلية عملها، لأنها تستهدف المغزل الانقسامي وليس الحمض النووي. وقد صُنفت أدوية ربط التوبولين بناءً على آلية عملها وموقع ارتباطها [ 6 ] [ 17 ] [ 18 ] كما يلي:
أولاً: مثبطات إزالة بلمرة التوبولين
أ) روابط موقع باكليتاكسيل ، وتشمل باكليتاكسيل، وإيبوثيلون، ودوسيتاكسيل، وديسكوديرموليد، إلخ.
ثانيًا: مثبطات بلمرة التوبولين
أ) موقع ارتباط الكولشيسين، ويشمل الكولشيسين، والكومبريستاتين، و2-ميثوكسي إستراديول، وميثوكسي بنزين سلفوناميدات (E7010) وما إلى ذلك.
ب) موقع ارتباط قلويدات الفينكا، [ 19 ] يشمل فينبلستين، فينكريستين، فينوريلبين، فينفلونين، دولاستاتين، هاليكوندرين، هيمياستيرلين، كريبتوفيزين 52، إلخ.
- موقع ارتباط الأدوية المختلفة على التوبولين
تاكسول مرتبط بالتوبولين.
فينكريستين مرتبط بالتيوبيولين.
الكولشيسين المرتبط بالتوبولين.
| فئات مثبطات التوبولين | نطاق الربط | الأدوية أو النظائر ذات الصلة | الاستخدامات العلاجية | مرحلة التطوير السريري |
|---|---|---|---|---|
| مثبطات البلمرة | نطاق فينكا | فينبلاستين | مرض هودجكين ، سرطان الخلايا الجرثومية الخصوية | قيد الاستخدام السريري؛ 22 تجربة سريرية مركبة قيد التنفيذ |
| فينكريستين | سرطان الدم ، الأورام اللمفاوية | قيد الاستخدام السريري؛ 108 تجارب سريرية مركبة قيد التنفيذ | ||
| فينوريلبين | الأورام الصلبة، والأورام اللمفاوية، وسرطان الرئة | قيد الاستخدام السريري؛ 29 تجربة سريرية من المرحلة الأولى إلى الثالثة قيد التقدم (بشكل منفرد ومركب) | ||
| فينفلونين | سرطان المثانة ، سرطان الرئة غير صغير الخلايا ، سرطان الثدي | المرحلة الثالثة | ||
| كريبتوفيسين 52 | الأورام الصلبة | المرحلة الثالثة قد انتهت | ||
| هاليكوندرينس | – | المرحلة الأولى | ||
| دولاستاتين | عامل محتمل لاستهداف الأوعية الدموية | المرحلة الأولى؛ اكتملت المرحلة الثانية | ||
| نصف ماسترلينز | – | المرحلة الأولى | ||
| نطاق الكولشيسين | الكولشيسين | الأمراض غير السرطانية ( النقرس ، حمى البحر الأبيض المتوسط العائلية ) | تمت الموافقة عليه في عام 2009 من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بموجب مبادرة الأدوية غير المعتمدة | |
| كومبريتستاتينز | عامل محتمل لاستهداف الأوعية الدموية | المرحلة الأولى | ||
| 2-ميثوكسي إستراديول | – | المرحلة الأولى | ||
| E7010 | الأورام الصلبة | المرحلة الأولى، المرحلة الثانية | ||
| مثبطات إزالة البلمرة | موقع تاكسان | باكليتاكسيل (تاكسول) | أورام المبيض والثدي والرئة، وساركوما كابوزي ؛ وتجارب سريرية على العديد من الأورام الأخرى. | قيد الاستخدام السريري؛ 207 تجارب سريرية من المرحلة الأولى إلى الثالثة في الولايات المتحدة؛ TL00139 في المرحلة الأولى من التجارب السريرية |
| دوسيتاكسيل (تاكسوتير) | أورام البروستاتا والدماغ والرئة | 8 تجارب في الولايات المتحدة (المراحل من الأولى إلى الثالثة) | ||
| إيبوثيلون | الأورام المقاومة للباكليتاكسيل | المراحل من الأولى إلى الثالثة | ||
| ديسكوديرموليد | – | المرحلة الأولى |
| مثبطات التوبولين | |||
|---|---|---|---|
| نطاق فينكا | |||
| فينبلاستين | فينكريستين | فينوريلبين | |
| فينفلونين | كريبتوفيسين 52 | هاليكوندرين ب | |
| دولاستاتين 10 | دولاستاتين 15 | هيميستيرلين أ | |
| هيميستيرلين ب | |||
| نطاق الكولشيسين | |||
| الكولشيسين | كومبريتاستاتين | E7010 | |
| 2-ميثوكسي إستراديول | |||
| موقع تاكسان | |||
| دوسيتاكسيل | باكليتاكسيل | إيبوثيلون أ | |
| إيبوثيلون ب | ديسكوديرموليد | ||
عوامل محددة
التاكسانات
التاكسانات هي تربينات معقدة تنتجها نباتات جنس الطقسوس (Taxus). كانت تُستخلص في الأصل من شجرة الطقسوس الباسيفيكي ، ولكنها تُصنّع الآن صناعيًا. تتمثل آلية عملها الرئيسية في تعطيل وظيفة الأنيبيبات الدقيقة في الخلية عن طريق تثبيت تكوينها. تُعد الأنيبيبات الدقيقة ضرورية للتكاثر الانقسامي ، لذا فإن التاكسانات، من خلال تعطيل وظيفة الأنيبيبات الدقيقة في الخلية، تُثبّط انقسام الخلايا.
- باكليتاكسيل - يستخدم لعلاج سرطان الرئة وسرطان المبيض وسرطان الثدي والأشكال المتقدمة من ساركوما كابوزي . [ 21 ]
- دوسيتاكسيل - يستخدم لعلاج سرطان الثدي وسرطان المبيض وسرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة . [ 22 ] [ 23 ]
قلويدات الفينكا

قلويدات الفينكا هي أمينات تنتجها نبتة الكاثارانثوس الوردية (زهرة مدغشقر) المهلوسة . تعمل قلويدات الفينكا على تثبيط بلمرة الأنابيب الدقيقة .
- فينكريستين - يُستخدم لعلاج سرطان الدم (اللوكيميا) ، وليمفوما هودجكين ، وسرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة، وسرطان الثدي، وسرطان الخصية . كما أنه مكون أساسي في العديد من بروتوكولات العلاج الكيميائي . تم عزل فينكريستين وفينبلاستين من نبات العِشْقَة الوردية (Catharanthus roseus) في مدغشقر ، والذي يُستخدم تقليديًا لعلاج داء السكري. في الواقع، استُخدم هذا النبات لقرون في جميع أنحاء العالم لعلاج مختلف الأمراض، بدءًا من لدغات الدبابير في الهند، وصولًا إلى التهابات العين في منطقة البحر الكاريبي. في خمسينيات القرن الماضي، بدأ الباحثون بتحليل النبات واكتشفوا أنه يحتوي على أكثر من 70 قلويدًا. وُجد أن بعضها يُخفض مستويات السكر في الدم، بينما يعمل البعض الآخر كمُرقئ للدم . الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أن فينكريستين وفينبلاستين وُجد أنهما يُخفضان عدد خلايا الدم البيضاء. يشير ارتفاع عدد خلايا الدم البيضاء إلى الإصابة بسرطان الدم (اللوكيميا)، وبذلك تم اكتشاف دواء جديد مضاد للسرطان. يرتبط هذان القلويدان بالتيوبيولين لمنع الخلية من تكوين المغزل اللازم لانقسامها. يختلف هذا عن آلية عمل التاكسول، الذي يعيق انقسام الخلية بمنع تحلل المغزل. يُستخدم الفينبلاستين بشكل أساسي لعلاج لمفوما هودجكين ، وسرطان الخصية المتقدم، وسرطان الثدي المتقدم. أما الفينكريستين، فيُستخدم بشكل أساسي لعلاج اللوكيميا الحادة وأنواع اللمفوما الأخرى.
- فينكريستين - يستخدم لعلاج سرطان الغدد الليمفاوية وسرطان الثدي وسرطان الرئة وسرطان الدم الليمفاوي الحاد . [ 24 ]
- فينديسين - يستخدم لعلاج سرطان الدم، وسرطان الغدد الليمفاوية، وسرطان الجلد ، وسرطان الثدي، وسرطان الرئة. [ 24 ]
- فينوريلبين - يُستخدم لعلاج سرطان الثدي وسرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة. [ 24 ] طُوّر هذا الدواء تحت إشراف الصيدلي الفرنسي بيير بواتييه، الذي حصل عام 1989 على ترخيص مبدئي تحت الاسم التجاري نافيلبين. يُعرف فينوريلبين أيضًا باسم فينوريلبين طرطرات. وهو نظير شبه اصطناعي لدواء فينكريستين، وهو دواء آخر مُضاد للسرطان. ينتمي فينوريلبين إلى فئة المستحضرات الصيدلانية المعروفة باسم قلويدات الفينكا، وتُحاكي العديد من خصائصه التركيب الكيميائي والآليات البيولوجية للأدوية السامة للخلايا فينكريستين وفينكريستين. أظهر فينوريلبين فعالية واعدة ضد سرطان الثدي، ويخضع حاليًا لتجارب سريرية لعلاج أنواع أخرى من الأورام.
- فينفلونين هو قلويد فينكا فلوري جديد يخضع حاليًا للمرحلة الثانية من التجارب السريرية، وقد أظهر في الدراسات ما قبل السريرية فعالية مضادة للأورام تفوق فعالية فينوريلبين وفينبلاستين. يمنع فينفلونين الانقسام الخلوي عند الانتقال من الطور الاستوائي إلى الطور الانفصالي، مما يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج. [ 25 ] يُستخدم فينفلونين كدواء للعلاج الكيميائي لعلاج سرطان الخلايا الانتقالية المتقدم في المثانة والجهاز البولي. يُعرف أيضًا باسم جافلور. وهو مرخص للمرضى الذين سبق لهم الخضوع للعلاج الكيميائي باستخدام سيسبلاتين أو كاربوبلاتين.
الكولشيسين
الكولشيسين قلويد مستخلص من زهرة الزعفران الخريفي ( Colchicum autumnale ). يثبط الكولشيسين الانقسام الخلوي عن طريق تثبيط بلمرة الأنابيب الدقيقة. ورغم أنه لا يُستخدم لعلاج السرطان لدى البشر، إلا أنه يُستخدم عادةً لعلاج نوبات النقرس الحادة . [ 26 ]
الكولشيسين دواء مضاد للالتهابات يُستخدم باستمرار منذ أكثر من 3000 عام. يُؤخذ الكولشيسين عن طريق الفم، ويُستخدم لعلاج النقرس الحاد والوقاية من نوبات حمى البحر الأبيض المتوسط العائلية الحادة. مع ذلك، فإن استخدام الكولشيسين محدود بسبب سميته العالية في علاجات أخرى. من المعروف أن الكولشيسين يثبط انقسام الخلايا وتكاثرها. أظهرت دراسة مبكرة أن الكولشيسين يُعطل المغزل الانقسامي. وقد تبين لاحقًا أن تحلل الأنيبيبات الدقيقة هو المسؤول عن تأثير الكولشيسين على المغزل الانقسامي وتكاثر الخلايا. [ 27 ]
بودوفيلوتوكسين
يستخدم البودوفيلوتوكسين المشتق من نبات التفاح البري لعلاج التهابات الجلد الفيروسية، وتستخدم النظائر الاصطناعية للجزيء لعلاج أنواع معينة من السرطان.
غريزوفولفين
يُعدّ غريزوفولفين ، المستخلص من نوع من أنواع فطر البنسيليوم ، مثبطًا للانقسام الخلوي ويُستخدم كدواء مضاد للفطريات. فهو يثبط تجميع الأنيبيبات الدقيقة الفطرية .
آحرون
- يتم عزل جلازيوفيانين أ عادةً من أوراق شجرة أتيليا جلازيوفيانا البرازيلية . [ 28 ]
- تم عزل كريبتوفيسين 52 من الطحالب الخضراء المزرقة نوستوك sp. GSV 224. تُعد الكريبتوفيسينات عائلة من الببتيدات الحلقية ذات الصلة ، والتي تُظهر نشاطًا سامًا للخلايا عالي الفعالية. طُوِّر كريبتوفيسين 52 في الأصل كمبيد للفطريات، ولكنه كان شديد السمية للاستخدام السريري. لاحقًا، ركز البحث على معالجة الكريبتوفيسين كمثبط للأنابيب الدقيقة، مما يمنع تكوين المغزل الانقسامي. [ 12 ] أظهر كريبتوفيسين 52 نشاطًا قويًا مضادًا للانقسام لمقاومة ديناميكيات الأنابيب الدقيقة للمغزل. [ 6 ] كما ازداد الاهتمام بهذا الدواء بعد اكتشاف أن الكريبتوفيسين يُظهر حساسية منخفضة لمضخة مقاومة الأدوية المتعددة، ولا يُظهر أي انخفاض في النشاط في عدد من سلالات الخلايا المقاومة للأدوية .
- عُزل هاليكوندرين ب لأول مرة من إسفنجة هاليكوندريا أوكاداي ، ولاحقًا من إسفنجتين غير مرتبطتين بها هما أكسينيلا كارتيري وفانكيلا كارتيري . هاليكوندرين ب هو ماكروليد معقد متعدد الإيثرات، يُصنّع ويُوقف نمو الخلايا بتراكيز دون النانومولية. [ 6 ] يُعد هاليكوندرين ب مثبطًا غير تنافسي لارتباط كل من فينكريستين وفينبلاستين بالتيوبيولين، مما يُشير إلى أن هذه الأدوية ترتبط بموقع ارتباط الفينكا، أو بموقع قريب منه. وقد أدى عزل هاليكوندرين ب من جنسين غير مرتبطين من الإسفنج إلى التكهن بأنه في الواقع كائن حي دقيق، وليس ناتجًا أيضيًا للإسفنج، نظرًا لأن الإسفنج يدعم نطاقًا واسعًا من الكائنات الحية الدقيقة. إذا كان هذا صحيحًا، فإن تقنيات التخمير قد تُوفر مصدرًا مفيدًا لهاليكوندرين ب.
- عُزلت دولاستاتينات من أرنب البحر دولابيلا أوريكولاريا ، وهو نوع صغير من الرخويات البحرية ، ويُعتقد أنها مصدر السم الذي استُخدم لقتل ابن الإمبراطور كلوديوس الروماني عام 55 ميلادي. دولاستاتينات 10 و15 عبارة عن ببتيدات خماسية جديدة، وتُظهر خصائص قوية مضادة للانقسام الخلوي. وهي سامة للخلايا في عدد من سلالات الخلايا بتراكيز دون النانومول. تُثبط ببتيدات دولاستاتينات 10 و15 ارتباط فينكريستين بالتوبولين بشكل غير تنافسي. دولاستاتين 10 أقوى بتسعة أضعاف من دولاستاتين 15، وكلاهما أقوى من فينكريستين. [ 6 ] كما تُعزز دولاستاتينات ارتباط الكولشيسين بالتوبولين وتُثبته.
- عُزلت الهيمياسترلينات من الإسفنج البحري من نوع Cymbastela sp . وهي عائلة من الببتيدات السامة للخلايا ذات الفعالية العالية. يُظهر كل من الهيمياسترلينات A والهيمياسترلينات B فعالية قوية ضد سلالة خلايا P388 ، حيث يثبطان انقسام الخلايا عن طريق الارتباط بموقع قلويدات الفينكا على التوبولين. كما يُظهر كل من الهيمياسترلينات A وB فعالية مضادة للتكاثر أقوى من كل من قلويدات الفينكا والباكليتاكسيل.
- يُستخلص الكومبريتاستاتين من نبات الصفصاف الجنوب أفريقي (Combretum afrum) . يُعد الكومبريتاستاتين من أبسط المركبات التي تُظهر تأثيرات مضادة للانقسام الخلوي من خلال تفاعله مع موقع ارتباط الكولشيسين في التوبولين، كما أنه من أقوى مثبطات ارتباط الكولشيسين. [ 6 ] لا يتعرف على الكومبريتاستاتين مضخة مقاومة الأدوية المتعددة (MDR)، وهي مضخة خلوية تُخرج الجزيئات الغريبة من الخلية بسرعة. [ 10 ] وقد أُفيد أيضًا أن الكومبريتاستاتين قادر على تثبيط تكوين الأوعية الدموية، وهي عملية أساسية لنمو الأورام. إلى جانب هذه العوامل، يُعد انخفاض ذوبان الكومبريتاستاتين في الماء أحد عيوبه.
- يُعدّ المركب E7010 أكثر عوامل السلفوناميد المضادة للانقسام الخلوي فعالية، وقد ثبتت قدرته على تثبيط تكوين الأنيبيبات الدقيقة عن طريق الارتباط بموقع الكولشيسين. [ 6 ] [ 10 ] وهو قابل للذوبان في الماء على شكل ملح حمضي. أظهر ميثوكسي بنزين سلفوناميد نتائج جيدة ضد طيف واسع من الخلايا السرطانية، بما في ذلك الأورام الصلبة المقاومة لقلويدات الفينكا. أشارت نتائج الدراسات على الحيوانات إلى فعاليته ضد أنسجة سرطان القولون والمستقيم، وسرطان الثدي، وسرطان الرئة.
- يُعدّ 2-ميثوكسي إستراديول مستقلباً طبيعياً لهرمون الإستراديول الموجود في الثدييات، ويتكوّن عن طريق الأكسدة في الكبد. يُظهر 2-ميثوكسي إستراديول سميةً تجاه العديد من سلالات الخلايا السرطانية ، ويرتبط بموقع الكولشيسين في التوبولين، مما يحفز تكوين الأنيبيبات الدقيقة غير الطبيعية. كما يُظهر 2-ميثوكسي إستراديول نشاطاً قوياً في تحفيز موت الخلايا المبرمج ضد الخلايا السرطانية سريعة النمو. وله أيضاً نشاط مضاد لتكوّن الأوعية الدموية من خلال تأثير مباشر على موت الخلايا المبرمج في الخلايا البطانية. [ 29 ]
- دوسيتاكسيل ، وهو نظير شبه اصطناعي لباكليتاكسيل، ويُباع تحت الاسم التجاري تاكسوتير. يتميز دوسيتاكسيل بتعديلات هيكلية طفيفة في السلسلة الجانبية C13، كما أن استبدال C10 فيه يُحسّن ذوبانه في الماء وفعاليته مقارنةً بباكليتاكسيل. وقد أظهرت التجارب السريرية أن المرضى الذين يُعانون من فرط الحساسية تجاه باكليتاكسيل يمكنهم تلقي دوسيتاكسيل دون حدوث رد فعل تحسسي. [ 6 ]
- عُزل الباكليتاكسيل من لحاء شجرة الطقسوس الباسيفيكي (Taxus brevifolia Nutt.) (من الفصيلة الطقسوسية). لاحقًا، عُزل أيضًا من أشجار البندق (الأوراق والأغصان والثمار) والفطريات التي تعيش على هذه الأشجار، ولكن تركيزه لا يتجاوز 10% من تركيزه في أشجار الطقسوس. يُعرف الباكليتاكسيل أيضًا باسم تاكسول وأونكسول، وهو دواء مضاد للسرطان. يُعدّ هذا الدواء الخط العلاجي الأول لسرطان المبيض والثدي والرئة والقولون، والخط العلاجي الثاني لسرطان كابوزي المرتبط بالإيدز (وهو سرطان يصيب الجلد والأغشية المخاطية، ويشيع بين مرضى متلازمة نقص المناعة المكتسب، الإيدز). يتميز الباكليتاكسيل بفعاليته العالية لدرجة أن بعض أطباء الأورام يُطلقون على الفترة التي سبقت عام 1994 اسم "حقبة ما قبل التاكسول" في علاج سرطان الثدي. [ 30 ]
- تُستخلص الإيبوثيلونات من بكتيريا التربة المخمرة، سورانجيوم سيلولوزوم ، وقد وُجد أنها شديدة السمية بحيث لا يمكن استخدامها كمضاد للفطريات. تعمل الإيبوثيلونات كعوامل مُثبِّتة للأنابيب الدقيقة، ولها آلية عمل مشابهة للتاكسانات، تشمل تثبيط ديناميكية الأنابيب الدقيقة، وتثبيتها، وتعزيز بلمرة التوبولين، وزيادة كتلة البوليمر عند التركيزات العالية. كما أنها تُحفِّز توقف الانقسام الخلوي في المرحلة G2-M من دورة الخلية، مما يؤدي إلى موت الخلايا المبرمج. [ 5 ] يُظهر كلٌّ من الإيبوثيلون A والإيبوثيلون B خصائص مضادة للفطريات وسامة للخلايا. وتُعدّ هذه الإيبوثيلونات مثبطات تنافسية لارتباط الباكليتاكسيل بالتوبولين، حيث تُظهر نشاطًا عند تركيزات مُتقاربة. تُشير هذه النتائج إلى أن الإيبوثيلونات والباكليتاكسيل تتخذان تراكيبًا مُتشابهة داخل الجسم الحي. مع ذلك، فإن الإيبوثيلونات أكثر قابلية للذوبان في الماء بحوالي 30 مرة من الباكليتاكسيل، وأكثر توافراً، إذ يمكن الحصول عليها بسهولة عن طريق تخمير البكتيريا المخاطية الأصلية، ويمكن تحضيرها بالتخليق الكيميائي الكامل. كما أن الإيبوثيلونات لا تتأثر بآليات مقاومة الأدوية المتعددة، ولذلك فهي تتمتع بفعالية أعلى بكثير من الباكليتاكسيل في سلالات الخلايا المقاومة للأدوية المتعددة. [ 10 ]
- وُجد أن الديسكوديرموليد يمتلك خصائص مثبطة للمناعة ومضادة للفطريات. الديسكوديرموليد هو منتج بحري من اللاكتون متعدد الهيدروكسيل ألكيتتراين، معزول من إسفنجة أعماق البحار البهامية، Discodermia dissoluta . وقد أظهر قدرة على تثبيط انقسام الخلايا وتحفيز تكوين بوليمر التوبولين المستقر في المختبر، ويُعتبر أكثر فعالية من الباكليتاكسيل بقيمة EC50 تبلغ 3.0 ميكرومتر مقابل 23 ميكرومتر. [ 6 ] ينتمي هذا الدواء، وهو ماكروليد (لاكتون متعدد الهيدروكسيل)، إلى فئة متنوعة التركيب من المركبات تُسمى البوليكيتيدات، ذات آلية عمل كيميائية مميزة. فهو يُثبّت الأنيبيبات الدقيقة للخلايا المستهدفة، مما يؤدي إلى توقفها عند مرحلة محددة من دورة الخلية وإيقاف انقسامها. ويُعدّ الديسكوديرموليد مرشحًا واعدًا مشتقًا من مصادر بحرية لعلاج بعض أنواع السرطان.
القيود
تأثيرات جانبية
- اعتلال الأعصاب المحيطية الناجم عن العلاج الكيميائي ، وهو عبارة عن تنميل وخدر متفاقم ومستمر، وغالبًا ما يكون غير قابل للعكس، وألم شديد، وفرط حساسية للبرد، يبدأ في اليدين والقدمين وأحيانًا يشمل الذراعين والساقين. [ 31 ]
- التهاب الفم (تقرحات في الشفتين واللسان وتجويف الفم)
- غثيان، قيء، إسهال، إمساك، شلل الأمعاء، احتباس البول
- تثبيط نخاع العظم
- تفاعلات فرط الحساسية – احمرار الوجه، تفاعلات جلدية موضعية، طفح جلدي (مع أو بدون حكة)، ضيق في الصدر، ألم في الظهر، ضيق في التنفس، حمى ناتجة عن الدواء، أو قشعريرة.
- تأثيرات على الجهاز العضلي الهيكلي – ألم المفاصل و/أو ألم العضلات
- ضعف شديد
- انخفاض ضغط الدم
- داء الثعلبة
- السمية العصبية [ 32 ]
العوامل البشرية
تحدث محدودية العلاج المضاد للسرطان بشكل رئيسي لسببين: إما بسبب بنية جسم المريض، أو بسبب التغيرات الجينية المحددة في الخلايا السرطانية. فمن ناحية المريض، يحدّ من العلاج ضعف امتصاص الدواء، مما قد يؤدي إلى انخفاض تركيز المادة الفعالة في الدم ووصول كمية قليلة منها إلى الورم. كما يمكن أن ينتج انخفاض مستوى الدواء في الدم عن سرعة استقلابه وإخراجه، المرتبطة بميله لإنزيمات السيتوكروم P450 في الأمعاء و/أو الكبد . ومن الأسباب الأخرى عدم استقرار الأدوية وتحللها في الجهاز الهضمي. وتُعدّ الاختلافات بين المرضى مشكلة خطيرة، إذ تُسبب تباينًا في التوافر الحيوي بعد تناول جرعات متساوية من الدواء، واختلافًا في تحمل تأثير عوامل العلاج الكيميائي. وتبرز هذه المشكلة الثانية بشكل خاص في علاج كبار السن، حيث يكون جسمهم أضعف ويحتاجون إلى جرعات أقل، غالبًا ما تكون أقل من المستوى العلاجي. ومن المشاكل الأخرى المتعلقة بالأدوية المضادة للسرطان محدودية ذوبانها في الماء، مما يقلل بشكل كبير من امتصاصها. تحدث مشاكل في توصيل المواد الفعالة إلى الورم أيضاً عندما يكون للمادة الفعالة وزن جزيئي عالٍ يحد من اختراق الأنسجة، أو عندما يكون حجم الورم كبيراً ويمنع الاختراق. [ 4 ] [ 33 ]
مقاومة الأدوية
تُعدّ مقاومة الأدوية المتعددة العائق الأهم في علاج السرطان، إذ يمكن أن تتطور في العديد من المركبات الكيميائية المختلفة. وحتى الآن، عُرفت عدة آليات لتطور هذه المقاومة، وأكثرها شيوعًا هو إنتاج ما يُسمى بـ"مضخات الإخراج". تعمل هذه المضخات على إزالة الأدوية من الخلايا السرطانية، مما يؤدي إلى انخفاض تركيز الدواء في الهدف إلى ما دون المستوى العلاجي. وينتج الإخراج عن بروتين P-glycoprotein، المعروف أيضًا باسم ناقل الأدوية المتعددة. هذا البروتين هو نتاج جين مقاومة الأدوية المتعددة MDR1، وهو عضو في عائلة النواقل المعتمدة على ATP ( كاسيت ربط ATP ). يوجد بروتين P-glycoprotein في جميع الكائنات الحية، ويؤدي وظيفته في حماية الجسم من المواد الغريبة، كما يشارك في نقل المغذيات والمركبات الأخرى ذات الأهمية البيولوجية داخل الخلية الواحدة أو بين الخلايا. يكشف بروتين P-glycoprotein عن الركائز عند دخولها غشاء البلازما، ويرتبط بها، مما يؤدي إلى تنشيط أحد نطاقات ربط ATP. تتمثل الخطوة التالية في تحلل جزيء ATP، مما يؤدي إلى تغيير في شكل بروتين P-gp وفتح قناة يتم من خلالها ضخ الدواء خارج الخلية. ويؤدي تحلل جزيء ATP ثانٍ إلى إغلاق القناة، وتتكرر الدورة. يتميز بروتين P-gp بألفة للأدوية الكارهة للماء ذات الشحنة الموجبة أو المتعادلة كهربائيًا، وغالبًا ما يُفرط في التعبير عنه في العديد من أنواع السرطان البشري. بعض الأورام، مثل سرطان الرئة، لا تُفرط في التعبير عن هذا الناقل، ولكنها قادرة أيضًا على تطوير مقاومة له. وقد اكتُشف أن ناقلًا آخر، MRP1، يعمل أيضًا كمضخة طرد، ولكن في هذه الحالة تكون الركائز عبارة عن مركبات طبيعية سالبة الشحنة أو أدوية مُعدلة بواسطة الجلوتاثيون، أو الاقتران، أو الغلكزة، أو الكبرتة، أو الغلوكورونيل. يمكن للأدوية أن تدخل الخلية بعدة طرق، أهمها: الانتشار عبر غشاء البلازما، أو من خلال مستقبل أو ناقل، أو عن طريق عملية الإدخال الخلوي . قد تُطوّر الخلايا السرطانية مقاومةً للأدوية نتيجةً لطفراتٍ تُصيبها، مما يُؤدي إلى تغييراتٍ في سطح الخلايا أو خللٍ في عملية الإدخال الخلوي. يُمكن أن تُؤدي الطفرة إلى إزالة أو تغيير النواقل أو المستقبلات، مما يُعيق دخول الأدوية إلى الخلية السرطانية. ومن الأسباب الأخرى لمقاومة الأدوية حدوث طفرةٍ في بروتين بيتا-توبولين، مما يُؤدي إلى تغييراتٍ في مواقع الارتباط، وبالتالي عدم قدرة دواءٍ مُعينٍ على الارتباط بهدفه. كما تُغيّر الأورام أيضًا من أشكال التعبير عن بروتين توبولين، فتُنتج أشكالًا لا تُمثّل أهدافًا للأدوية المُضادة للانقسام، مثل الإفراط في التعبير عن بروتين بيتا-III-توبولين. بالإضافة إلى ذلك، تُعبّر الخلايا السرطانية عن أنواعٍ أخرى من البروتينات، وتُغيّر ديناميكية الأنابيب الدقيقة لمواجهة تأثير الأدوية المُضادة للسرطان. كما يُمكن أن تتطور مقاومة الأدوية نتيجةً لانقطاع العلاج. [ 4 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 33 ]
آحرون
- فعالية سريرية هامشية - غالباً ما تُظهر المركبات نشاطاً في المختبر ولكنها لا تمتلك نشاطاً مضاداً للأورام في العيادة. [ 34 ]
- ضعف ذوبان الأدوية في الماء، مما يستدعي إذابتها في زيت الخروع متعدد الإيثيل أو البولي سوربات، قد يُسبب تفاعلات فرط الحساسية. وقد أشارت بعض الدراسات إلى أن هذه المذيبات قد تُقلل أيضًا من وصول الأدوية إلى الخلايا المستهدفة. [ 12 ] [ 35 ]
- التوافر البيولوجي [ 36 ]
- الحد الأقصى للجرعة – الجرعات العالية تسبب سمية عالية، والاستخدام طويل الأمد يؤدي إلى سمية عصبية تراكمية وسمية دموية. [ 12 ]
- قد تحدث اعتلالات الأعصاب، وهي أحد الآثار الجانبية الهامة، في أي وقت أثناء العلاج، مما يستدعي إيقافه مؤقتًا. بعد زوال الأعراض، يمكن استئناف العلاج، ولكن التوقف المؤقت يتيح للورم فرصة لتطوير مقاومة. [ 20 ]
- ضعف الاختراق عبر الحاجز الدموي الدماغي . [ 20 ]
الاكتشاف والتطوير
كان الكولشيسين أول مركب معروف يرتبط بالتيوبيولين، وقد عُزل من زهرة الزعفران الخريفي ( Colchicum autumnale) ، لكنه لم يُستخدم لعلاج السرطان. أما أول الأدوية المضادة للسرطان التي تمت الموافقة عليها للاستخدام السريري فكانت قلويدات الفينكا، فينكريستين وفينبلاستين ، في ستينيات القرن الماضي.
تم عزلها من مستخلصات أوراق نبات Catharanthus roseus ( Vinca rosea ) في جامعة ويسترن أونتاريو في عام 1958. [ 5 ] ينتمي أول دواء إلى التاكسانات والباكليتاكسيل ، وقد تم اكتشافه في مستخلصات من لحاء شجرة الطقسوس، Taxus brevifolia ، في عام 1967 بواسطة مونرو وول ومانسوخ واني، ولكن لم يكن معروفًا نشاط تثبيط التوبولين الخاص به حتى عام 1979.
تُعد أشجار الطقسوس مصدراً فقيراً للمواد الفعالة، مما حدّ من تطوير التاكسانات لأكثر من عشرين عاماً إلى أن تم اكتشاف طريقة تصنيعها. [ 5 ] في ديسمبر 1992، تمت الموافقة على استخدام الباكليتاكسيل في العلاج الكيميائي. [ 37 ]
تطوير الأدوية في المستقبل
نظراً لكثرة الآثار الجانبية والقيود المفروضة على الاستخدام، ثمة حاجة ماسة إلى أدوية جديدة ذات خصائص أفضل. ويُعدّ تحسين النشاط المضاد للأورام، ومستوى السمية، وتركيبة الدواء، وخصائصه الدوائية أمراً مرغوباً فيه بشكل خاص. [ 35 ] وقد اقتُرحت حالياً بعض المناهج لتطوير عوامل علاجية جديدة ذات خصائص أفضل.
- اكتشاف عوامل لا تُعدّ ركيزة لمضخة الإخراج أو تعديل الأدوية لتقليل انجذابها للبروتينات الناقلة. ويُعدّ اكتشاف مثبطات بروتين P-glycoprotein ذات انجذاب أعلى للناقل من الأدوية، النهج التالي. ولتحسين التوافر الحيوي عن طريق الفم، يُقترح إعطاء مثبطات بروتين P-glycoprotein ومثبطات السيتوكروم بالتزامن مع أدوية السرطان. [ 20 ] [ 35 ]
- تطوير مثبطات ترتبط بموقع ألفا-توبولين. هذا الجزء من ثنائي التوبولين لا يزال غير مستخدم لأن جميع الأدوية المستخدمة حاليًا ترتبط ببيتا-توبولين. يمكن أن يفتح البحث في هذا المجال آفاقًا جديدة في العلاج ويوفر فئة جديدة من المثبطات.
- تُعدّ الأوعية الدموية للورم أحد الأهداف المحتملة للأدوية المضادة للسرطان. وتكمن الميزة في هذه الحالة في سهولة وصول العوامل العلاجية إلى الهدف. من المعروف أن بعض المركبات قادرة على تثبيط تكوين أوعية دموية جديدة (تثبيط عملية تكوين الأوعية الدموية ) أو إغلاق الأوعية الدموية الموجودة. تموت الخلايا السرطانية بسرعة كبيرة بعد انقطاع إمداد الأكسجين عنها، مما يجعل هذه العوامل ذات أهمية خاصة. علاوة على ذلك، يبدو أن هذه العوامل تعمل فقط مع الأوعية الدموية للورم ولا تتفاعل مع الأنسجة الطبيعية. لا تزال الآلية غير معروفة، ولكن يُعتقد أن السبب يكمن في الاختلافات بين أنسجة الورم الفتية وأنسجة الأوعية الدموية الطبيعية الناضجة. تتشابه العوامل المضادة للأوعية الدموية مع الكولشيسين، وترتبط بموقع ارتباط الكولشيسين على بروتين بيتا-توبولين، لذا فإن تطوير عوامل جديدة تعمل مع موقع ارتباط الكولشيسين (الذي لا تستخدمه أي من الأدوية المعتمدة حاليًا) يبدو نهجًا واعدًا. [ 5 ]
- العلاج بمزيج من دوائين أو أكثر، لكل منهما مواقع ارتباط مختلفة و/أو آلية عمل متباينة، ولكن آثارها الجانبية غير متداخلة. يسمح هذا باستخدام الأدوية بتركيزات منخفضة، مما يقلل من حدة الآثار الجانبية المصاحبة للجرعات العالية من مضادات السرطان. وقد يكون تحسين الفعالية نتيجةً للحفاظ على تركيزات منخفضة من الأدوية لفترة طويلة، بدلاً من التغييرات الجذرية في كمية الأدوية المُعطاة. [ 8 ] [ 12 ]
- تُعدّ الليبوسومات والأدوية المرتبطة بالبوليمرات تحسينات واعدة في أنظمة توصيل الأدوية. تسمح الليبوسومات بتوصيل كميات كبيرة من الدواء إلى الورم دون إحداث آثار سامة في الأنسجة السليمة، كما أنها تُطلق الدواء ببطء، مما يُطيل من فعاليته. وتتمتع الأدوية المرتبطة بالبوليمرات بخصائص مماثلة. إضافةً إلى ذلك، يُتيح استخدام البوليمرات القابلة للذوبان في الماء إمكانية إذابة عوامل مكافحة السرطان المحبة للماء. ويمكن تصميم رابطة البوليمر بالدواء لتكون مستقرة في الأنسجة السليمة، وتتحلل في بيئة الورم الأكثر حمضية. يُمكّن هذا النهج من إطلاق العامل الفعال بدقة في الهدف. [ 36 ]
- اكتشف مركبات جديدة فعالة ضد السرطانات المقاومة للأدوية بآلية مختلفة عن الأدوية المعروفة بالفعل.
- توضيح جميع آليات المقاومة وتصميم الأدوية التي تتجنبها. [ 12 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 "ما هي أنواع أدوية العلاج الكيميائي المختلفة؟" . الجمعية الأمريكية للسرطان. مؤرشف من الأصل في 17 يوليو 2007. تم الاطلاع عليه في 5 أغسطس 2007 .
- ↑ "تعريف مثبط الانقسام الخلوي" . المعهد الوطني للسرطان. مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 2024. تم الاطلاع عليه في 5 أغسطس 2007 .
- ↑ "خيارات العلاج: مثبطات الانقسام الخلوي" . ملخص الأدوية. مؤرشف من الأصل في 16 فبراير 2007. تم الاطلاع عليه في 5 أغسطس 2007 .
- 1 2 3 4 5 6 بيريز، إي. أ. (2009). "مثبطات الأنابيب الدقيقة: تمييز عوامل تثبيط التوبولين بناءً على آليات العمل والنشاط السريري والمقاومة" . العلاجات الجزيئية للسرطان . 8 (8): 2086-95 . doi : 10.1158/1535-7163.MCT-09-0366 . PMID 19671735 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 جوردان، م. (2012). "آلية عمل الأدوية المضادة للأورام التي تتفاعل مع الأنيبيبات الدقيقة والتوبولين". الكيمياء الطبية الحالية. عوامل مضادة للسرطان . 2 (1): 1-17 . doi : 10.2174/1568011023354290 . PMID 12678749 .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 إسلام، محمد؛ إسكندر، مجدي (2004). "مواقع ارتباط الأنابيب الدقيقة كهدف لتطوير عوامل مضادة للسرطان". مراجعات موجزة في الكيمياء الطبية . 4 (10): 1077-104 . doi : 10.2174/1389557043402946 . PMID 15579115 .
- 1 2 3 4 بيليغريني، فيديريكو؛ بودمان، دانيال ر. (2005). "مراجعة: وظيفة التوبولين، وتأثير الأدوية المضادة للتوبولين، وتطوير أدوية جديدة". مجلة أبحاث السرطان . 23 (3): 264-273 . doi : 10.1081/CNV-200055970 . PMID 15948296. S2CID 45866448 .
- 1 2 3 4 5 6 جوردان، ماري آن؛ ويلسون، ليزلي (2004). "الأنيبيبات الدقيقة كهدف للأدوية المضادة للسرطان". مجلة نيتشر ريفيوز كانسر . 4 (4): 253-265 . doi : 10.1038/nrc1317 . PMID 15057285. S2CID 10228718 .
- ↑ TitoFojo، دور الأنابيب الدقيقة في بيولوجيا الخلية، وعلم الأعصاب، وعلم الأورام، Humana Press.
- جوردان، آلان؛ هادفيلد، جون أ.؛ لورانس، نيكولاس ج.؛ ماكغاون، آلان ت. (1998). "التوبولين كهدف للأدوية المضادة للسرطان: عوامل تتفاعل مع المغزل الانقسامي". مراجعات البحوث الطبية . 18 ( 4 ) : 259-296 . doi : 10.1002/(SICI)1098-1128(199807)18:4 < 259 ::AID-MED3 > 3.0.CO ; 2 -U . PMID 9664292. S2CID 32194348 .
- ↑ بهالا، كابيل ن (2003). "العوامل المضادة للسرطان التي تستهدف الأنابيب الدقيقة والاستماتة الخلوية" . أونكوجين . 22 (56): 9075-86 . doi : 10.1038/sj.onc.1207233 . PMID 14663486 .
- 1 2 3 4 5 6 موريس، بي جي؛ فورنييه، إم إن (2008). "العوامل النشطة على الأنابيب الدقيقة: ما وراء حدود التاكسان" . أبحاث السرطان السريرية . 14 (22): 7167-7172 . doi : 10.1158/1078-0432.CCR-08-0169 . PMID 19010832 .
- 1 2 تشين، جينغ؛ ليو، تاو؛ دونغ، شياو وو؛ هو، يونغتشو (2009). "التطورات الحديثة وتحليل العلاقة بين التركيب والنشاط لمثبطات موقع ارتباط الكولشيسين". مراجعات موجزة في الكيمياء الطبية . 9 (10): 1174-1190 . doi : 10.2174/138955709789055234 . PMID 19817710 .
- ↑ أبال، م.؛ أندريو، ج.؛ باراسواين، إ. (2003). "التاكسانات: أهداف الأنابيب الدقيقة والجسيم المركزي، وآليات العمل المعتمدة على دورة الخلية". أهداف أدوية السرطان الحالية . 3 (3): 193-203 . doi : 10.2174/1568009033481967 . PMID 12769688 .
- ↑ فانغ، و.؛ ليانغ، ش. (2005). "التقدم الحديث في دراسات العلاقة بين التركيب والنشاط والآليات لنظائر تاكسول". مراجعات موجزة في الكيمياء الطبية . 5 (1): 1-12 . doi : 10.2174/1389557053402837 . PMID 15638787 .
- ↑ ليكسين تشانغ، أرنولد ل. ديمين (2005)، المنتجات الطبيعية: اكتشاف الأدوية والطب العلاجي. المنتجات الطبيعية: اكتشاف الأدوية والطب العلاجي. مؤرشف في 30 أكتوبر 2023 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
- ↑ هامل، إرنست (1996). "المنتجات الطبيعية المضادة للانقسام الخلوي وتفاعلاتها مع التوبولين" . مراجعات البحوث الطبية . 16 (2): 207-31 . doi : 10.1002 / (SICI)1098-1128(199603)16:2 < 207::AID-MED4 > 3.0.CO ; 2-4 . PMID 8656780. S2CID 647015. مؤرشف من الأصل في 22 أغسطس 2020. تم الاسترجاع في 21 يناير 2024 .
- ↑ كينغستون، ديفيد جي آي (2009). "المنتجات الطبيعية المتفاعلة مع التوبولين كعوامل مضادة للسرطان (1)" . مجلة المنتجات الطبيعية . 72 (3): 507-15 . Bibcode : 2009JNAtP..72..507K . doi : 10.1021/ np800568j . PMC 2765517. PMID 19125622 .
- ↑ كراغ، غوردون م.؛ نيومان، ديفيد ج. (2004). "قصة هدفين ورميين: توبويزوميراز 1 وتوبولين. مساهمة وول وواني في العلاج الكيميائي للسرطان†". مجلة المنتجات الطبيعية . 67 (2): 232-244 . Bibcode : 2004JNAtP..67..232C . doi : 10.1021/np030420c . PMID 14987065 .
- 1 2 3 4 كوبنز، عيسى (2006). "الوضع الحالي لمثبطات التوبولين الجديدة في العيادة". علم الأدوية السريري الحالي . 1 (1): 57-70 . doi : 10.2174/157488406775268200 . PMID 18666378 .
- ↑ سافيل، إم دبليو؛ ليتزاو، جيه؛ بلودا، جيه إم؛ ويلسون، دبليو إتش؛ همفري، آر دبليو؛ فيجل، إي؛ شتاينبرغ، إس إم؛ برودر، إس؛ يارشوان، آر؛ أودوم، جيه؛ فويرشتاين، آي. (1995). " علاج ساركوما كابوزي المرتبطة بفيروس نقص المناعة البشرية باستخدام باكليتاكسيل" . لانسيت . 346 (8966): 26-28 . doi : 10.1016/S0140-6736(95)92654-2 . PMID 7603142. مؤرشف من الأصل في 26 يونيو 2019. تم الاسترجاع في 5 يوليو 2019 .
- ↑ ليسينغ-ويليامسون، ك.أ.؛ فينتون، س. (2005). "دوسيتكسيل: مراجعة لاستخدامه في سرطان الثدي النقيلي". الأدوية . 65 (17): 2513-2531 . doi : 10.2165/00003495-200565170-00007 . PMID 16296875 .
- ↑ كلارك، إس جيه؛ ريفوري، إل بي (1999). "الحركية الدوائية السريرية للدوسيتاكسيل". الحركية الدوائية السريرية . 36 (2): 99-114 . doi : 10.2165/00003088-199936020-00002 . PMID 10092957 .
- 1 2 3 "فينكريستين (أونكوفين)" . مؤرشف من الأصل في 29 يونيو 2007. تم الاطلاع عليه في 5 أغسطس 2007 .
- ↑ أوكونيفا، تاتيانا؛ هيل، بريدجيت ت.؛ ويلسون، ليزلي؛ جوردان، ماري آن (2003). "تأثيرات فينفلونين، وفينوريلبين، وفينبلاستين على ديناميكيات السنترومير" . العلاجات الجزيئية للسرطان . 2 (5): 427-36 . PMID 12748304. مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 2024. تم الاسترجاع في 21 يناير 2024 .
- ↑ لو ي، تشين ج، شياو م، لي و، ميلر د د (نوفمبر 2012). "نظرة عامة على مثبطات التوبولين التي تتفاعل مع موقع ارتباط الكولشيسين" . فارم ريس . 29 (11): 2943-71 . doi : 10.1007/s11095-012-0828-z . PMC 3667160. PMID 22814904 .
- ↑ مولاد، يائير (2002). " تحديث حول الكولشيسين وآلية عمله". تقارير الروماتيزم الحالية . 4 (3): 252-256 . doi : 10.1007/s11926-002-0073-2 . PMID 12010611. S2CID 4507579 .
- ↑ كاتب، فريق عمل GEN (29 يونيو 2016). "مكافحة السرطان بقليل من البقدونس والشبت" . GEN - أخبار الهندسة الوراثية والتكنولوجيا الحيوية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أكتوبر 2023 .
- ↑ لاخاني، نهال ج.؛ ساركار، محمدي أ.؛ فينيتز، يورغن؛ فيغ، ويليام د. (2003). "2-ميثوكسي إستراديول، عامل واعد مضاد للسرطان" . العلاج الدوائي . 23 (2): 165-172 . doi : 10.1592/phco.23.2.165.32088 . PMID 12587805. S2CID 1541302. مؤرشف من الأصل في 25 يونيو 2023. تم الاسترجاع في 21 يناير 2024 .
- ↑ عنوان المقال
- ↑ ديل بينو بي إم (23 فبراير 2010). "اعتلال الأعصاب المحيطية الناجم عن العلاج الكيميائي" . نشرة السرطان الصادرة عن المعهد الوطني للسرطان . ص 6. مؤرشف من الأصل في 11 ديسمبر 2011.
- ↑ بنك بيانات المواد الخطرة (HSDB) http://toxnet.nlm.nih.gov مؤرشف في 11 يونيو 2019 على موقع Wayback Machine
- 1 2 غوتسمان، مايكل م . (2002). "آليات مقاومة أدوية السرطان" . المراجعة السنوية للطب . 53 : 615-27 . doi : 10.1146/annurev.med.53.082901.103929 . PMID 11818492. مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 2024. تم الاسترجاع في 21 يناير 2024 .
- ↑ إيفاتشينكو، ألكسندر؛ كيسيليوف، أليكس؛ تكاتشينكو، سيرجي؛ إيفانينكوف، يان؛ بالاكين، كونستانتين (2007). "أهداف انقسامية جديدة ومثبطاتها الجزيئية الصغيرة". أهداف أدوية السرطان الحالية . 7 (8): 766-84 . doi : 10.2174/156800907783220499 . PMID 18220536 .
- 1 2 3 عطارد، جيرهاردت؛ غريستوك، ألاستير؛ كاي، ستان؛ دي بونو، يوهان (2006). "تحديث حول عوامل ربط التوبولين". علم الأمراض وعلم الأحياء . 54 (2): 72-84 . doi : 10.1016/j.patbio.2005.03.003 . PMID 16545633 .
- 1 2 تيروغت، جيتسكي م. ميروم؛ شيلينز، يان هـ.م؛ هوينينك، ويم و. تين بوكيل؛ بيجنن، جوس هـ. (1999). "علم الصيدلة السريرية للعوامل المضادة للسرطان وعلاقتها بالتركيبات وطرق الإعطاء". مراجعات علاج السرطان . 25 (2): 83-101 . doi : 10.1053/ctrv.1998.0107 . PMID 10395834 .
- ↑ غورداليزا، م. (2008). " المنتجات الطبيعية كمركبات رائدة في تطوير أدوية مضادة للسرطان". علم الأورام السريري والتحويلي . 9 (12): 767-776 . doi : 10.1007/s12094-007-0138-9 . PMID 18158980. S2CID 19282719 .
- الانقسام المتساوي
- مثبطات الانقسام الخلوي
