از تئوری تا واقعیت !!

این مقاله به عنوان تحقیقی ترجمه‌ای (translational) درصدد آن است که با همکاری بین دانشمندان و پزشکان در ایجاد شاخص‌های زیستی به‌منظور افزایش اطمینان منطقی و نتیجتاً بهبود روندهای درمانی تلاش کند و مثال‌هایی را در مورد نحوه ادغام نظریه و عمل ارائه می‌دهد.[۱] برای این‌که یک تحقیق ترجمه‌ای موفق باشد، باید ارتباطی دو طرفه میان دانشمندان و پزشکان بالینی برقرار شود تا نیل به اهداف تعیین شده و استراتژی‌های مدون از طریق تبادل اطلاعات بین این دو حوزه میسر گردد. این نوع تحقیق به محققان کمک می‌کند تا تازه‌های تکنولوژیک و پیشرفت‌های حاصله در علوم پایه را مثل علم نقشه برداری ژنوم انسان یا دسترسی به پروتئومیکس و متابونومیکس (که ما را در پی‌بردن به تغییرات ایجاد شده در ترکیب بافت‌ها کمک می‌کند) به هم پیوند بزند. از مثال‌های دیگر می‌توان به ایجاد تکنیک‌های جدید تصویربرداری برای فهم بهتر تغییرات عملکردی در مراحل سلامت و بیماری نام برد. این درک بهتر به نوبه خود پیدایش هدف‌های جدید و گسترش مدل‌های مرتبط حیوانی و بیومارکرهای بالینی (که بتواند با اطمینان بالا و در مراحل ابتدائی و پری‌کلینلکال مفید واقع شود) را در بر خواهد داشت (شکل ۱). این موضوع به‌طور خاص با اهداف دارویی جدید (Unprecedented) و دور انداختن سازوکارهای غیرکارآمد و تمرکز بیشتر بر سازوکارهای موثر در ارتباط است
● بیومارکرهای هدف:
شاخص‌های زیستی هدف، سنجش‌هایی مستقیم برای آثار فارماکولوژیکی هستند که نتیجه‌ای از ارتباط بین رستپور هدف، آنزیم و یا پروتئین ناقل (Transport Pntein) هستند. چون این مواد به‌صورت مستقیم با بیماری یا شرایط ویژه‌ای مرتبط نیستند، بدون به شاخص‌ ارزیابی شده، می‌توانند بسیار موثر باشند.
● اثبات فارماکولوژی و ایجاد دانش دوز-پاسخ
با ظهور مواد شیمیایی جدید، مهم است که قبل از انجام بررسی‌هایی درباره‌ی «اثبات مفهوم» (Poc)، طیف دوز فعال آن‌ها مشخص شود. این مواد به اهداف دارویی کاملاً جدید منتهی می‌شوند که لازم است از نظر فرضیه کارآیی اثبات شده باشند. سپس با انجام مطالعات Poc مشخص می‌شود که آیا دوز به کار گرفته شده اثر لازم فارماکولوژیک نشان می‌دهد یا خیر و سپس تصمیم در مورد ادامه یا عدم ادامه کار گرفته می‌شود.
در برخی از مثال‌ها، دوز بالایی در طیف فارماکولوژیک می‌تواند توسط عوارض جانبی مربوط به دوز وابسته به دسته دارویی مشخص شود. دوزهای کمتر و یا در حد ماکزیمم دوز قابل تحمل می‌تواند در آزمون Poc و برای تشخیص پنجره‌ی درمانی شرکت کنند.
با وجود ترکیبات انتخابی‌تر، عوارض جانبی گروه‌های دارویی می‌تواند نشانگر از دست رفتن ویژگی انتخابی بودن یا اثرات فوق فارماکولوژیک شود. در این مورد، حاشیه درمانی می‌تواند (توسط نشان دادن طیف یا حیطه دوزهای قابل استفاده که می‌تواند فعالیت فارماکولوژیکی انتخابی مربوط به بروز عوارض مرتبط با اثرات غیر انتخابی، معنی شود؟)
سروتونین ترشح آلدوسترون را در انسان‌ها، تحریک می‌کند و عقیده بر این است که این عمل توسط اثرگذاری بر رسپتورهای ۵-HT۴ تولید شده برای درمان بیماری ریفلاکس مری-معده (GERO) به کار گرفته شود.
Lefebver و همکارانش اثر حاد داروی سیزاپراید را بر سطوح پلاسمایی آلدوسترون اندازه گرفت. هرچند به‌نظر می‌رسد این اثرگذار باشد. [۸،۷]
Gale و همکارانش به تازگی تداوم اثر آلدوسترون را اثبات کرده‌اند. آن‌ها نشان دادند که یک تک دوز ۱۵ میلی‌گرمی از داروی موزاپراید، باعث افزایش سطوح پلاسمایی آلدسترون در داوطلبین سالم مرد شد. این اثر در صورت تکرار مجدد آزمایش در فاصله زمانی ۱ و ۳ هفته بعد دوباره ایجاد شد. [۹]
این آزمون‌ها بر روی افراد داوطلب سالم، به‌منظور ارزیابی آگونیست‌های جدید ۵-HT۴ در حال تولید قابل استفاده است و می‌تواند دوزهای منتخب برای مطالعات Poc در مورد بیماری GERD را تعیین کند.
● اهداف داروهای سیستم عصبی مرکزی (CNS) :
اهداف دارویی در سیستم عصبی مرکزی یا CNS دارای اهمیت زیادی هستند زیرا بسیار مهم است که ثابت کنیم اثر فارماکولوژیک این داروها به‌واسطه اثر متقابل دارو-هدف در CNS انجام می‌گیرد و نه به دلیل اثرات محیطی (Peripheral effeck). برای اهداف داروهای CNS می‌توان به راه‌های مختلفی آثار فارماکولوژیک را نشان داد:
۱) آثار محیطی مانند مسدود ساختن ترشح پرولاکتین به‌وسیله هیپوفیز anterior با داروهای دوپامینرژیک. [۱۰]
۲) آثار روانی به واسطه فعالیت مرکزی دارو، نظیر تغییر در پروسه حسی-حرکتی و زمان عکس‌العمل‌های حرکتی که با داروهای دوپامینرژیک دیده می‌شود. [۱۱]
۳) تکنیک‌های تصویربرداری از مغز. این تکنیک‌ها نظیر (FMRI)، توموگرافی تابش پوزتیرون (PET) و الکتروسفالوگرافی (EEG) به‌منظور ارزیابی آثار فارماکودینامیک در حال بررسی هستند.
برای مثال FMRI [تکنیک وابسته به سطح اکسیژن‌گیری خون (Bold)] به‌منظور تعیین آثار فارماکولوژیک آنتاگونیست‌های دوپامینی در مطالعات بالینی و پیش بالینی استفاده می‌شود- سولپیراید به عنوان یک داروی آنتی‌سایکوتیک غیرمعمول برای درمان شیزوفرنی، باعث افزایش دوجانبه سیگنال Bold در کورتکس جلویی و به دنبال یک‌بار تجویز به موش‌های بی‌هوش شده می‌شود. [۱۲] این اثر هم‌چنین در مردان داوطلب سالم پس از تجویز ۲۵ میلی‌گرم از داروی سولتراپراید دیده شده است. این دارو یک آنتاگونیست دوپامینی است که به صورت خوراکی مصرف می‌شود. [۱۳]
این نتایج با حیطه فعالیت‌های آنتاگونیست‌های دوپامینی، که باعث افزایش فعالیت دوپامنیرژیک به‌واسطه آنتاگونیزه کردن رسپتورهای پیش سیناپسی دوپامین D۲ در این منطقه از مغز می‌شوند، هم‌خوان داشته و نشانگر قابلیت استفاده از این روش برای ارزیابی فارماکولوژیک است.
● بیومارکرهای وابسته به بیماری: (Disense – oriented biomarkers)
این بیومارکرها شاخص‌های کلینیک و پیش‌کلینیکی اثربخشی هستند که برای موارد خاصی استفاده می‌شوند. ما از این لغت برای نامیدن تمام شاخص‌هایی که می‌توانند برای پیش‌بینی یک نتیجه‌ی مورد انتظار در مطالعاتی که از پرسش‌نامه یا اطلاعات روزانه برای ثبت علایم بهبود در یک بیمار سرپایی به کار روند، استفاده می‌کنیم.
مثال‌هایی که در دنباله می‌آیند، معنی بیومارکرهای کلینیکی و پیش کلینیک را مشخص می‌کنند.
بیماری عملکرد نعوظی در مردان (MED) به عنوان توانایی در رسیدن و حفظ آلت تناسلی مردان به حالت نعوظ به‌منظور انجام موفقیت‌آمیز مقاربت جنسی، شناخته می‌شود. [۱۴]
از Plethysmography از آلت تناسلی برای مشخص ساختن Poc برای ترکیبات دارویی جدید و یا راه‌کارهای تازه، استفاده می‌شود. اندازه‌ گرفتن میزان سختی آلت در Plethysmography به خوبی با ارزیابی‌های پیش کلینیکی عملکرد آلت تناسلی به‌وسیله اندازه گرفتن فشار Corpus Cavernous آلت تناسلی در یک سگ، متناسب است. [۱۹] این مدل حیوانی از تحریک الکتریکی شاخه عصب Pudendal در Cavernous برای ارزیابی داروهایی با اثرات محیطی استفاده می‌کند. [۲۱،۲۰]
این روش برای تشخیص اثر نعوظی سیلدنافیل استفاده شده است و به‌خوبی نتایج بالینی این مکانیزم عمل را نشان می‌دهد.
هایپرتروفی خوش‌خیم پروستات (BPH)، یک بیماری وابسته به سن است که تعداد زیادی از مردان را گرفتار می‌کند. درمان‌های کنونی شامل دسته‌های ذیر هستند:
۱) داروهایی که بخش عضلانی استرومای پروستات را شل می‌کنند (آنتاگونیست‌های رسپتورهای آدرنال)، این داروها باعث کاهش مقاومت مجاری ادرار و بهتر شدن جریان می‌شوند.
۲) داروهای مهارکننده ۵-آلفا ردوکتاز که باعث کاهش سایز پروستات به‌وسیله جلوگیری از رشد آن می‌شوند. آنتاگونیست‌های غیرانتخابی رسپتورهای &#۹۴۵; آدرنال، دارای تعداد زیادی عوارض جانبی وابسته به دوز از جمله افت فشار وضعیتی هستند. یک متد برای اندازه‌گیری اثر دارو بر حجم پروستات و پیرو آن فشار خون، می‌تواند در ارزیابی زود هنگام یک آناگونیست انتخابی گیرنده آدرنال از نوع (&#۹۴۵;۱A) یا (&#۹۴۵;۱A-AF) موثر بوده و منجر به تهیه آن دسته از ترکیباتی شود که می‌توانند اندیس درمانی را بهبود بخشند.
Kenny و همکارانش فشار اورترال و تغییرات قلبی عروقی را که به‌طور هم‌زمان در یک سگ با تزریق انفوزیون فنیل‌افرین اندازه گرفته شده بود، تشریح کرده‌اند. فنیل‌افرین یک آگونیست غیرانتخابی رسپتوورهای &#۹۴۵; آدرنال است که فشار خون و اورترال را بالا می‌برد. [۲۲]
با مقایسه پاسخ فشار ادراری با تغییرات فشار خون در طی تزریقات بلوس دوزهای بالا رونده فنیل‌افرن، این مدل حیوانی (سگ) می‌تواند برای تخمین میزان انتخابی بودن آنتاگونیست‌های &#۹۴۵;۱A-AF با توجه به اثرات عروقی مورد استفاده قرار گیرد.
توانایی ثبت تغییرات فشار خون و فشار ادراری به صورت هم‌زمان در یک گونه مشخص حیوانی با خصوصیات پروستاتیک و پاسخ‌های عروقی مشابه انسان مزیت مهمی در ساخت دراوهای مورد مصرف در این بیماری به شمار می‌رود.
بر پایه همین مدل حیوانی Sultana و همکارانش موفق به ایجاد روش فشار پیشابراهی با استفاده از یک کاتاتر حاوی میکروتیپ‌ها برای ثبت فشار به صورت دایم و به مدت ۸ ساعت در مردان داوطلب سالم شدند. [۲۴،۲۳] مشابه مدل حیوانی سگ انفوزیون‌های با دوز بالا رونده فنیل‌افرین برای تشخیص پاسخ‌های پروستاتیک و فشار ادراری به کار رفته و بدین وسیله اندکس درمانی مربوط به تغییرات فشار خون تشخیص داده شد. این کار به منظور اثبات انتخابیت اثر ترکیبات جدید آنتاگونیست &#۹۴۵;۱A-AF مثل UK-۳۳۸,۰۰۳ (شکل ۳) انجام گرفت. این یافته‌ها بعداً در بیماران سرپایی تأیید شد.
مثال ذکر شده در بالا، کارایی ربط دادن مدل‌های حیوانی و بیومارکرهای بالینی برای تشخیص ترکیبات دارویی جدید به‌منظور استفاده در بیماری‌های خاص را مشخص می‌کند. با معین شدن میزان دوز پاسخ داروها به‌ وسیله‌ی متدولوژی‌های کلینیک و پیش کلینیک با توجه به درمان‌های کنونی، میزان قدرت داروها قابل تخمین می‌شود. در مثال BPH به‌طور ویژه، مدل حیوانی سک و داوطلبنی انسان برای تشخیص حاشیه درمانی مربوط به یکی از بارزترین عوارض جانبی آگونیت‌های گیرنده‌های مورد استفاده قرار گرفته و تولید آن دسته از داروهایی ار که به‌طرز قابل ملاحظه‌ای داروهای معروف کنونی موجود در بازار متمایز هستند، ممکن می‌سازد.
● استفاده از ژنوم در تولید داروها:
یکی از راه‌های تولید داروهای پیشرفته برای بیماری‌ها، شناخت پایه مولکولی بیماری‌های پیچیده ایست که ما به دنبال درمان آن هستیم.
مطالعات انجمن ژنتیک در روشن کردن مسیرهای وابسته به روند بیماری نقش موثری داشته و باعث کشف اهداف دارویی جدید شده است. فارماکوژنومیک‌ها می‌توانند هم‌چنین برای تولید داروها از مشخص کردن پلی‌مورنیسم‌های یک هدف دارویی و استفاده از این اطلاعات برای توضیح پاسخ‌های گوناگون دارویی ویا انتخاب جمعیت غنی بیماران به جهت مطالعات اثربخشی به کار گرفته شوند. وجود غذاهای DNA از فاز سوم و چهارم مطالعات می‌تواند بررسی‌های کل ژنوم را برای روشن ساختن افق تولید داروهای جدید تقویت کند.
● مطالعات پیوستگی ژن‌های کاندید.
مشاهدات کلینیک می‌تواند به مطالعاتی منجر شد که پلی‌مرفیسم‌های مربوط به فنوتیپ‌های بیماری‌های خاص را شناسایی کند و همین به نوبه خود منجر به شناسایی اهداف دارویی جدید خواهد شد. برای مثال از این نمونه می‌توان به کشف آنتاگونیست CCR۵ برای درمان HIV اشاره کرد. مشاهده شد که برخی از کموکاین‌های موجود در بدن انسان می‌توانند از ورود HIV به لنفوسیت‌های T جلوگیری کنند.[۲۵] بنابراین برخی از افرادی‌که به‌طور مداوم در معرض این ویروس هستند، سالم می‌مانند.
علاوه بر این، لنفوسیت‌های CD۴+ و ماکروفاژهای این افراد در آزمایشگاه نیز نسبت به ویروس HIV-۱ مصون بودند. [۲۶،۲۷] آزمایشات ژنتیک دلیل این امر را نقص هموزیگوت (پاک شدن ۳۲ جفت باز) در ژن CCR۵ این افراد دانست که مانع از ترجمه شدن و ظهور گیرنده‌های CCR۵ بر روی سطح سلول لنفوسیت‌های T از نوع CD۴+ می‌شود.[۲۸] افرادی‌که برای این نقص ژنی هتروزیگوت هستند نسبت به عفونت تا قسمتی مصون می‌مانند.[۲۹،۳۰] و افرادی‌که HIY-۱ در سرم خونشان دیده شده است بیماری را به صورت سبک‌تری می‌گیرند. تمام این یافته‌ها راه را برای مطالعات بیشتر بر روی شناسایی نقش گیرنده‌های CCR۵ انسانی باز کرده و منجر به کشف دسته دارویی جدید در درمان HIV شد. جستجو برای یافتن ترکیبات آنتاگونیست CCR۵ به کشف Maraviroc منتهی شد.[۳۲،۳۳] این دارو هم اکنون در مرحله نهایی تولید بر ضد بیماری HIV است. کشف این ترکیب مثالی از نحوه استفاده از ژنتیک در پیدایش اهداف دارویی جدید است.
● مطالعات ساختار کل ژنوم:
این مطالعات در مورد تحقیقات انجام شده بر روی وابستگی‌ها خانوادگی (برای مثال حملات[۳۸]، اسکیزوفرینا[۳۹] و بیماری کرونر[۴۰] و یا مطالعات فارماکوژنومیک با فاز ۳ و ۴ بزرگ کاربرد دارد.
اطلاعات ژنتیکی رسیده از ایسلند نشان می‌دهد که پلی‌مورمینم یک نوکلئوئید از ژن پروتئین فعال کننده ۵-لیپواکسیژناز (FLAP)، با دو برابر شدن خطر سکته قلبی در ارتباط است.[۲۱] همین گروه تحقیقی هم‌چنین نشان دادن که ارتباطی میان ژن لوکوترین ۴ هیدروکسلاز (LTA۴H) و افزایش اندکی در خطر سکته قلبی قابل مشاهده است.
LTA۴H در همان مسیر بیوشیمیایی وجود دارد که FLAP و با این ترکیب نقش حمایتی از این مسیر در جریان بیماری عمل می‌کند. یک ترکیب مهارکننده‌ی FLAP هم اکنون در مراحل نهایی ساخت برای درمان بیماری‌های شریان کرونر وجود دارد.
● بهینه سازی پاسخ دارویی:
علاوه بر مطالعات وابستگی ژن‌ها که می‌تواند به کشف اهداف دارویی جدید منتهی شود. فارماکوژنومیک نیز می‌تواند به تولید داروهای اختصاص و پاسخگو برای افراد مختلف کمک کند. صحت این ادعا از طریق چند آزمون اونکولوژی به تازگی تأیید شده است. برای مثال آنالیزد تومورها در خانم‌های که به سرطان سینه مبتلا بودند نشان داد که ۳۰ درصد از بیماران تومورهایی داشتند که اونکوژن HER۲/neu را بیش از حد ابراز می‌کرده است.[۴۳]
این خانم‌ها به دلیل ابراز بیش از حد HER۲/neu مرتبط با متاستاز وسیع‌تر به گره‌های لنفاوی از پروگنوز ضعیف‌تری برخوردار بودند و همین امر مدت زمان عاری از بیماری و امید به زندگی را در آنان کوتاه‌تر می‌کرد. مطالعات بر روی مدل موش با پیوند تومور انسانی HER۲/neu نشان داد که یک آنتی‌بادی مونوکلونال بر علیه این گیرنده، رشد تومور را کند می‌کند.[۴۴]
این یافته در نهایت منجر به تولید آنتی‌بادی مونوکلونال HER۲/neu با نام هرسپتین یا تراتوزوباب شده و مطالعات بالینی کارایی این دارو را در بانوان مبتلابه سرطان سینه نشان می‌دهد.
تفاوت‌های ژنتیک پاسخ‌های بیماران را به داروها متفاوت می‌کند و مطالعات فارماکوژنومیکی که می‌‌تواند احتمال پاسخ‌گویی بیمار به دارو را تخمین بزند، به تولید داروهای موثرتر کمک می‌کند.
ترکیب UK-۳۳۸.۰۰۳ یک آنتاگونیست &#۹۴۵;۱A-AC بسیار انتخابی است که مطالعات فارماکوژنومیک بر روی نمونه DNA ۱۳۷۵ نفر، در مطالعه فاز ۲b برای ارزیابی ایمنی UK-۳۳۸.۰۰۳ در مقایسه با دارونما تامسولاسین انجام شد.
یک اثر فارماکوژنومیک با یک واریانت ژنتیک (C۱۴۵T) که آمینواسید جایگاه هدف دارو را عرض می‌کند نیز به چشم خورده است. افرادی‌که نسبت به آلل C هوموزیگوت هستند نسبت به تامسولاسین در مقایسه با UK-۳۳۸.۰۰۳ پاسخ بهتری نشان می‌دادند. این در حالی است که افراد هتروزیگوت هستند نسبت به این آلل و یا آن‌هایی که برای آلل T هتروزیگوت بودند برای داروی UY-۳۳۸.۰۰۳ پاسخ بهتری ابراز می‌کردند.
● سایر تکنولوژی‌ها:
سایر تکنولوژی‌های Omic مثل پروتئومیک و متابونومیک نیز بسیار امیدوارکننده هستند، با این حال هنوز راه طولانی‌ای تا اثبات ارزش واقعی این راه‌ها در پیش است اندیکاسیون‌های جدید باید در مورد طیف گسترده‌تری از بیماران و بیماری‌ها تست شود.
● کشف موارد استفاده:
مطالعات Translational نقش مهمی در تشخیص و شناسایی موارد استفاده جدید برای درمان‌های ثابت شده دارد. فرضیه «هدف دارویی جدید» می‌تواند از اعمال پیش کلینیکی بر روی ارگان جدید هدف شروع شده و یا به مشاهدات بالینی مثل عوارض جانبی ....اثرات مازاد فارماکولوژیک منجر شود.
سیلدنافیل، یک داروی انتخابی PDE۵i، مثال خوبی از داروهایی است که ابتدا به‌منظور دیگری تأیید و سپس برای درمان مورد دیگر به کار گرفته شده است.[۴۶]
این دارو در ابتدا برای درمان آنژین به عنوان جایگزین نیترات ساخته شده، هرچند که نیمه عمر کوتاه این دارو و واکنش‌های همودینامیک آن با نیترات‌ها منجر به قطع مصرف دارو در آن حیطه و راهیابی آن به مورد مصرف جدید شد.[۴۷] پس از ورود دارو به بازار سیلدنافیل برای مصرف در اندیکاسیون‌های زیادی مورد آزمایش قرار گرفته است. Gillies و همکارانش به صورت گسترده‌ای بر روی اثرات قلبی عروقی این دارو از جمله فواید آن تأثیرات آن بر اختلالات عملکرد اندویلتال و کامپلیانس شریانی تحقیق کرده‌اند.[۴۸] مطالعات کارآیی سیلدنافیل را در درمان افزایش فشار خون ششی تأیید کرده‌اند.[۵۱]
● نتیجه:
مطالعات Translational می‌تواند تأثیرات مفید فراوانی بر روی کشف و تولید داروهای جدید داشته باشد. مثال‌های ذکر شده در این مقاله، راه‌هایی را که این مطالعات می‌توانند به پیدایش اهداف دارویی تازه، کمک کنند نشان می‌دهد. فارماکوژنومیکس می‌تواند به کشف مکانیزم‌های اثر و نیز دلیل این‌که چرا برخی از افراد پاسخ‌های غیرمعمول به داروها می‌دهند، نایل آید از ابزار‌های فارماکولوژیک هم می‌توان برای مشخص کردن حیطه دوز فعال و کمک به شناخت دوز مناسب برای تست‌های اثربخشی که راه‌گشای مطالعات Poc هستند استفاده کرد. بیومارکرهای Translational به‌طور خاص برای ارتباط دادن اثر مشاهده شده در آزمایشات پری‌کیلینکال با فواید درمانی بالقوه، مورد استفاده قرار می‌گیرند. مثال‌های پیش گفته توانایی این روش‌ها در ارزیابی آثار ترکیبات جدید و مزایای آن‌ها بر داروهای فعلی مشخص می‌کند.
همه این مطالعات شانس موفقیت درمانی را افزایش داده و هزینه‌‌ها را کاهش می‌دهند. این مطالعات هم‌چنین می‌توانند موارد مصرف جدیدی را برای دراوهایی که قبلاً به تأیید رسیده‌اند پیدا کنند.
ساخت سیلدنافیل و تبدیل آن از یک داروی ضد آنژین به داروی اختلالات عملکرد جنسی و افزایش فشار خون ششی از جمله مثال‌های بارز فواید این مطالعات است.
مطالعات Translational با سرعت زیادی در حال رشد هستند و امیدهای تازه‌ای را به روی پزشکان می‌گشاید. این مقاله سعی در آن داشت تا اثر این تحقیقات را در پایین آوردن هزینه انجام مطالعات نشان داده و به تولید و طراحی داروهای جدید در آینده کمک کند.

مترجم دکتر برسابه برومند

منبع : محیا نیوز