16دسامبر2017

15 آذر 1396 نوشته شده توسط 

ماجرای مولکول‌های چهارگوش‌

به بهانه موفقیت چشمگیر یک دانشجوی دکتری کانادایی در توقف رشد سلول‌های سرطانی
مریم ایرانی
P51-danesh-466
اگر یک دانشجوی دکتری فعال و پر جنب‌وجوش هستید و شب تا صبح فکر و ذکرتان انجام پروژه دانشگاهی‌تان است حتماً می‌توانید موقعیت زیر را به‌خوبی درک کنید. شما بعد از 5 سال که روی پروژه‌تان که درباره توقف رشد سلول‌های سرطانی است وقت گذاشته‌اید و نتیجه تحقیقاتتان را در اختیار داوران یکی از بزرگ‌ترین مسابقه‌های علمی دنیا گذاشته‌اید، یک روز صبح که از خواب بیدار می‌شوید و صفحه ایمیلتان را باز می‌کنید می‌بینید که سیل پیام‌های تبریک از هر طرف برایتان آمده است. آن‌وقت متوجه می‌شوید که برنده جایزه مشهور و معتبر «میتاکس» شده‌اید. اگر هنوز از تصور این موقعیت به‌اندازه کافی هیجان‌زده نشده‌اید باید بگویم یکی از این پیام‌های تبریک از طرف جاستین ترودو نخست‌وزیر کانادا است. پیامی که در توییتر شخصی‌اش بابت این افتخار و خطاب به شما نوشته‌شده است.
این موقعیت هیجان‌انگیز و رؤیایی که شاید برای خیلی از جویندگان علم دست‌نیافتنی باشد، برای «کیتلین میرون» 28 ساله دانشجوی دکترای شیمی دانشگاه کویینز در انتاریو در اواخر ماه نوامبر اتفاق افتاد. دختری که بیش از چند سال از پژوهش‌های علمی‌اش را صرف متوقف کردن سلول‌های سرطانی از طریق مطالعه روی یک ترکیب شیمیایی خاص به نام «گیرنده‌های DNA دی‌اِن‌ای» کرده بود. این هفته در صفحه دانش به معرفی کار او پرداختم. به این امید که همه شما دانشجویان دکتری که این مطلب را می‌خوانید، در راه انجام پروژه‌هایتان با انگیزه و امید بیشتری به جلو بروید و به آینده تلاشتان ایمان بیشتری داشته باشید.
آغاز ماجرا
اگرچه کیتلین در ابتدای تحصیلاتش به رشته بیوشیمی علاقه‌مند بود و مدرک کارشناسی‌اش را هم در همین رشته دریافت کرد ولی در همین دوره‌ عاشق رشته شیمی شد در راستای همین علاقه بود که سال دوم دوران کارشناسی خودش، شروع به کار داوطلبانه در آزمایشگاه دکتر آنت پتیجینگ کرد. کار داوطلبانه‌ای که مسیر زندگی علمی کیتلین را به‌درستی تحت تأثیر خودش قرار داد. آزمایشگاه دکتر پتجینگ، یک آزمایشگاه شیمی مولکول‌های ابرساختار بود. در این آزمایشگاه با استفاده از شیمی آلی برای ساخت مولکول‌هایی که در ساختارهایشان یک نوع یون فلزی وجود داشت تلاش می‌شد. بعداً از این مولکول‌ها در سیستم‌های بیولوژیکی مربوط به بدن انسان می‌شد استفاده‌های مختلفی کرد. این آزمایشگاه همان‌جایی بود که سرنوشت کیتلین را رقم زد. او با این کار داوطلبانه فهمید که توانایی‌ها و علایقش دقیقاً در همین مسیر قرار دارد. همان‌جا بود که تصمیم گرفت در دوره فوق‌لیسانس خود به شیمی روی بیاورد و بعداً هم در همان آزمایشگاه دوره دکتری خودش را شروع کرد. در دوره دکتری، کیتلین روی تهیه ساختار‌های اسید‌های آمینه متمرکز شد.
اسید‌های آمینه در ساختارهای حیاتی و کلیدی بدن انسان نقش مهمی دارند. یکی از این ساختارها، مولکول دی‌ان‌آ است. احتمالاً امروزه کسی نیست که اسم این مولکول به گوشش نرسیده باشد. ساختار شیمیایی و بیولوژیکی که به آجرهای سازنده بدن انسان معروف است و تمام هویت اصلی او را تشکیل می‌دهد.
اهمیت کار کیتلین در جلوگیری از سرطان چه بود؟
برای بیش از دو دهه، محققان تلاش کرده‌اند تا یک «گیرنده DNA» با خواص تأثیرگذار برای یافتن تغییر مسیر سلول‌های سرطانی پیدا کنند. مولکول دی‌ان‌آ مجموعه‌ای از اسید‌های آمینه است که می‌تواند با توجه به انعطاف‌پذیری بالایی که این ترکیبات دارند، ساختارهای متفاوت و پیچیده‌ای را به خود بگیرد. یکی از این ساختار‌های غیرمعمول و عجیب مولکول دی‌ان‌‌آ، یک شکل چهارگوش به نام گوانین چهارگوشه است. این شکل عجیب و پیچیده این مولکول در بیشتر ژن‌های سرطانی نقش بسیار مهمی بازی می‌کند.
تحقیقات کیتلین شامل پیدا کردن مولکول‌هایی است که این مولکول چهارگوش را در یکجایی گیر می‌اندازند و آن را تثبیت می‌کنند.‌ درنتیجه این عمل تا حدود زیادی فعالیت‌های این ژن‌های سرطانی کند می‌شود و از این طریق تأثیر روش‌های درمانی برای نابودی آن‌ها هم افزایش پیدا خواهد کرد. یک ویژگی هیجان‌انگیز دیگر تحقیقات این دانشجوی جوان در این بود که این ترکیبات جدید حتی می‌توانند برای درمان بیماری ایدز هم نقش مؤثری را ایفا کنند.
نکته جالب اینجا بود که ترکیباتی که کیتلین در پروژه دکتری خود برای این منظور سنتز و تهیه‌کرده بود همان ترکیباتی بودند که او در دوران کارآموزی خود در آزمایشگاه پتجینگ طبقه‌بندی و مرتب کرده بود.
کیتلین در دوران دکتری خود و درحالی‌که به‌شدت روی تحقیقات مولکولی‌اش متمرکزشده بود، در یک طرح کارآموزی دیگر با همکاری آزمایشگاهی در فرانسه شرکت کرد و به‌طور مشترک توانست جایزه‌ای را کسب کند. این جایزه او را در ادامه مسیرش ترغیب کرد و نه‌تنها مسیر پروژه دکتری او را هموار کرد بلکه باعث شد که او بعد از یک سال با تهیه ترکیب ضد سرطان جدیدی که تابه‌حال موردتوجه قرار نگرفته بود برای بار دوم جایزه معروف میتاکس را برنده شود.
جایزه میتاکس، جایزه‌ای است که از طرف بنیاد میتاکس به دانشجوی دکترایی اهدا می‌شود که تحقیقات شاخص و قابل‌توجهی درزمینهٔ‌های مختلف داشته باشد. این جایزه امسال به کیتلین تعلق گرفت و ترکیب جدید سنتز شده او هم به‌عنوان یک اختراع در فرانسه ثبت شد. نتایج اولیه نشان می‌دهد که این ترکیبات باعث جلوگیری از رشد بی‌رویه سلول‌های سرطانی می‌شود.P51-101010
جاستین ترودو در یک پیام توییتری موفقیت کیتلین را به او تبریک گفت در این پیام آمده بود: «خبر‌های باورنکردنی درزمینهٔ تحقیقات سرطان در این هفته رسیده است. تبریک زیاد به دانشجوی دکترای کانادایی، کیتلین میرون برای کار نوآورانه او!»
موفقیتم را مدیون آزمایشگاه‌های بزرگی هستم که با آن‌ها کارکردم
کیتلین درباره مهارت‌هایی که در طول دکتری به او کمک کرده است، به ارتباط خوب، مدیریت زمان و پشتکار عوامل مهمی اشاره کرد. او می‌گوید: «تحقیق همیشه همه‌چیزش با هم جور درنمی‌آید؛ بنابراین شما نیاز دارید که بدانید چطور مشکلات را رفع کنید» کیتلین همچنین توصیه می‌کند که در انتخاب استاد راهنما باید خیلی دقت کرد. «شما باید یک استاد راهنما را انتخاب کنید که شما را پشتیبانی کافی بکند همچنین باید هدف خود را کامل بدانید. من هیچ‌گاه به سمت تدریس نرفتم، چون علاقه‌ای به داشتن موقعیت‌های استادی ندارم بلکه علاقه‌مند به پژوهش هستم.»
به‌عنوان یک نکته نهایی، کیتلین توصیه می‌کند که در صورت لزوم به آزمایشگاه‌هایی با نام‌های بزرگ در زمینه‌های موردعلاقه‌تان بروید و با آن‌ها کارکنید.
پس از تکمیل دکترا، کیتلین به دنبال تکمیل یک موقعیت تحقیقاتی پسا‌دکتری برای تکمیل تجربه خود بین دانشگاه و صنعت است. هدف بلندمدت کایتلین پیگیری یک کار تحقیقاتی و صنعتی است. شاید چیزی شبیه به همکاری در شرکت‌های دارویی که داروهای نوترکیب وارد بازار می‌کنند.


محتوای بیشتر در این بخش: « چالش واقعیت فلسفه سنگدلی »