مسیر کشف داروهای جدید همواره راهی طولانی و پرهزینه بوده است که اغلب تنها در دسترس غولهای بزرگ داروسازی قرار دارد. اما اگر بتوانیم کل یک آزمایشگاه را به اندازه یک تمبر پستی کوچک کنیم چه؟ پژوهشگران در مؤسسه فناوری کارلسروهه (KIT) با یک پلتفرم نوین و پیشگامانه، این ایده را به واقعیت تبدیل کردهاند.
یک قطره کوچک مایع را تصور کنید که بزرگتر از یک دانه شن نیست. حال هزاران عدد از این قطرات را تصور کنید که روی یک تراشه واحد چیده شدهاند و هر کدام یک آزمایشگاه کوچک مستقل هستند. این هسته اصلی فناوری جدیدی است که توسط پروفسور پاول لوکین و تیمش توسعه یافته است. هر نانوقطره تنها ۲۰۰ نانولیتر حجم دارد و حاوی حدود ۳۰۰ سلول است که امکان انجام تا ۱۰۰۰ آزمایش را بر روی یک تراشه فراهم میکند.
این کوچکسازی شگفتانگیز فقط برای صرفهجویی در فضا نیست؛ بلکه برای ایجاد انقلابی در کل فرآیند کشف دارو است. این پلتفرم سه مرحله حیاتی و پیش از این جداگانه را یکپارچه میکند: سنتز ترکیبات شیمیایی جدید، آزمایش بیولوژیکی روی سلولهای زنده، و مشخصهیابی نتایج. این رویکرد یکپارچه، زمان، هزینه و مواد اولیه مورد نیاز را به شدت کاهش میدهد و به طور موثر آزمایشها را تا ۱۰۰۰ برابر کوچکتر میکند.
پروفسور لوکین میگوید: «فناوری ما این مانع را برطرف میکند و میتواند در را برای بازیگران بسیار بیشتری باز کند تا در کشف دارو مشارکت کنند.» او بر پتانسیل این فناوری برای دموکراتیک کردن تحقیقات پزشکی و توانمندسازی آزمایشگاههای دانشگاهی و صنعتی کوچکتر تأکید میکند.
برای اثبات قدرت این پلتفرم، تیم بر روی یک حوزه حیاتی تمرکز کرد: درمان سرطان. آنها مهارکنندههای MEK را هدف قرار دادند، دستهای از داروها که آنزیمی دخیل در سرطانهایی مانند سرطان پوست و روده بزرگ را مسدود میکنند. با تکیه بر ساختار داروی شناختهشده میردامتینیب، آنها از پلتفرم نانوقطره برای ایجاد و آزمایش یک کتابخانه کامل از مهارکنندههای جدید بالقوه استفاده کردند.
نتایج خیرهکننده بود. تنها در هفت روز، آنها ۳۲۵ داروی بالقوه جدید تولید کردند و تأثیر آنها را بر روی سلولهای زنده سرطان روده آزمایش کردند. از این میان، ۴۶ ترکیب در آزمایشهای آزمایشگاهی به همان اندازه داروی موجود مؤثر بودند. سپس تیم از یک تکنیک تصویربرداری پیشرفته به نام MALDI-MSI برای تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی تمام ۹۷۵ نمونه (۳۲۵ محصول در سه تکرار) مستقیماً روی تراشه استفاده کرد و کارایی این روش را در مقیاسی بسیار کوچک تأیید نمود.
با ترکیب سنتز، آزمایش و تجزیه و تحلیل در یک گردش کار واحد و بسیار کارآمد، این پلتفرم آرایه نانوقطره یک گام بزرگ به جلو محسوب میشود. این فناوری آیندهای را نوید میدهد که در آن کشف داروهای جدید و ضروری، سریعتر، ارزانتر و برای پژوهشگران در همه جا در دسترستر خواهد بود.
اطلاعات بیشتر را از منبع اصلی مطالعه کنید: مؤسسه فناوری کارلسروهه