دستاورد کم‌نظیر پژوهشگران مشهد: شناسایی ۱۰ گونه کاملاً جدید قارچ اندوفیت با ظرفیت تحول در داروسازی جهان

پژوهشگران دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی مشهد با موفقیتی چشمگیر در عرصه کشف منابع نوین دارویی، تاکنون بیش از ۵۰۰ قارچ اندوفیت همزیست با گیاهان دارویی را جداسازی و شناسایی کرده‌اند؛ قارچ‌هایی که ۱۰ گونه از آن‌ها برای نخستین‌بار در جهان معرفی می‌شوند و پتانسیل چشمگیری برای تولید ترکیبات دارویی نوین دارند. این دستاورد ارزشمند که نتیجه سال‌ها تلاش مستمر پژوهشی است، چشم‌اندازی امیدبخش برای توسعه داروهای ضدسرطان، آنتی‌بیوتیک‌های جدید، ترکیبات صنعتی و مواد مؤثره دارویی پیشرفته فراهم می‌کند.

دکتر ابوالفضل شاکری، استادیار گروه فارماکوگنوزی دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی مشهد و از دانشمندان یک درصد پراستناد جهان در گفتگو با وب دا، با بیان اینکه این مسیر حاصل تحقیقات چندین ساله و همکاری فعال دکتر جواد اصیلی و دکتر زهرا تازیک است، اظهار کرد: در این پروژه، جداسازی و شناسایی بیش از ۵۰۰ قارچ اندوفیت از گیاهان بومی خراسان انجام شده است و ۱۰ گونه از این قارچ‌ها کاملاً جدید بوده و برای نخستین‌بار در سطح جهانی گزارش می‌شوند. هدف اصلی این تحقیقات، کشف ترکیبات دارویی جدید شامل آنتی‌بیوتیک‌ها، ضدسرطان‌ها، ضدالتهاب‌ها و ترکیبات صنعتی است؛ ترکیباتی که می‌توانند آینده داروسازی جهان را تحت‌تأثیر قرار دهند.

وی با اشاره به اهمیت کم‌نظیر این حوزه تحقیقاتی گفت: جهان تاکنون حدود ۳۹۰ هزار گونه گیاهی را شناسایی کرده است، اما برآوردها نشان می‌دهد که کمتر از ۱۰ درصد این گیاهان از نظر اندوفیت‌ها مطالعه شده‌اند. هر گیاه می‌تواند میزبان یک تا چندین گونه اندوفیت باشد؛ ازاین‌رو تخمین زده می‌شود چند میلیون گونه اندوفیت بالقوه در طبیعت وجود داشته باشد. با این حال، کمتر از ۵ درصد اندوفیت‌ها تاکنون جداسازی یا مورد بررسی قرار گرفته‌اند و تنها کمتر از یک درصد اندوفیت‌های شناخته‌شده از نظر متابولیت‌های ثانویه و ترکیبات فعال بیولوژیک به‌صورت دقیق مطالعه شده‌اند.

دکتر شاکری افزود: این آمار نشان می‌دهد که ما در حال کار کردن بر روی گنجینه‌ای ناشناخته هستیم. ذخیره ژنتیکی و شیمیایی اندوفیت‌ها چنان وسیع و دست‌نخورده است که بسیاری از دانشمندان آن را «طلای سفید داروسازی آینده» می‌نامند. اهمیت پروژه ما نیز در همین نکته نهفته است: کار بر روی منبعی که ۹۵ درصد آن در جهان کشف نشده باقی مانده است.

وی در توضیح جایگاه علم فارماکوگنوزی گفت: فارماکوگنوزی علمی است که به جست‌وجو و شناسایی ترکیبات دارویی از منابع طبیعی مانند گیاهان، موجودات دریایی و میکروارگانیسم‌ها می‌پردازد. با توجه به برداشت گسترده گیاهان دارویی، خطر انقراض و آسیب به اکوسیستم، توجه جهانی به سمت میکروارگانیسم‌ها به‌خصوص قارچ‌های اندوفیت جلب شده است؛ موجوداتی که بدون آسیب‌رسانی به گیاه میزبان، قادرند همان ترکیبات (یا حتی ترکیبات جدیدتر و قوی‌تر) را تولید کنند. نمونه شناخته‌شده این موضوع، تولید تاکسول ـ داروی مشهور ضدسرطان ـ توسط یک اندوفیت جداشده از برگ درخت سرخدار (Taxus brevifolia) است که به حفظ این گونه ارزشمند و جلوگیری از قطع گسترده آن کمک کرده است.

در این پروژه پژوهشی، به‌جای برداشت انبوه گیاهان دارویی، تنها یک نمونه از هر گونه گیاهی از مناطق مختلف جمع‌آوری می‌شود. پس از استریل‌سازی و جداسازی اندوفیت‌ها از بخش‌های گوناگون گیاه، آن‌ها در محیط مایع اختصاصی رشد داده شده و فرآیند عصاره‌گیری انجام می‌شود. دکتر شاکری در توضیح یکی از مطالعات انجام‌شده بیان کرد: در یک مطالعه، از دو گونه بومادران خراسانی، ۵۴ اندوفیت متفاوت جداسازی شد؛ اندوفیت‌هایی که هرکدام عصاره‌ای کاملاً متمایز تولید کرده بودند و غربالگری اولیه نشان داد برخی از آن‌ها فعالیت ضدباکتریایی قوی‌تر از آنتی‌بیوتیک‌های موجود دارند.

یافته‌های برجسته علمی در این پروژه نشان داد که بیش از ۳۰ عصاره اندوفیتی فعالیت ضدمیکروبی مشابه یا قوی‌تر از آنتی‌بیوتیک‌های رایج نشان داده‌اند.برخی نمونه‌ها علاوه بر فعالیت ضدباکتری و ضدقارچ، اثرات ضدسرطانی نیز از خود بروز داده‌اند و یک نمونه اندوفیتی توانسته است باکتری عامل پلاک دندان را بدون آسیب به میکروبیوم مفید دهان از بین ببرد؛ یافته‌ای که برای نخستین‌بار امکان توسعه دهان‌شویه‌ها و خمیردندان‌های نوین با منشأ اندوفیتی را مطرح می‌کند.

در ادامه، عصاره‌های برگزیده ابتدا از نظر تولید بیوماس، پروفایل شیمیایی و نتایج بیولوژیک بررسی شده و سپس در مقیاس بالا کشت داده شدند. ترکیبات فعال با بهره‌گیری از روش‌های کروماتوگرافی ستونی و HPLC خالص‌سازی شده و ساختار شیمیایی آن‌ها با استفاده از

تکنیک‌های NMR یک‌بعدی و دوبعدی (1H-NMR, 13C-NMR, HMBC, HSQC, HHCOSY) تعیین گردید. در صورت جدید بودن ترکیبات، جرم دقیق آن‌ها با روش HRMS نیز تأیید می‌شود.

به گفته دکتر شاکری، تاکنون هیچ تیمی در ایران چرخه کامل فرایند از جداسازی اندوفیت تا خالص‌سازی و تعیین ساختار ترکیبات فعال را به‌صورت سیستماتیک انجام نداده است. وی تأکید کرد: ما اکنون در کنار مراکز پیشرو جهان در این حوزه حرکت می‌کنیم.

وی نبود دستگاه NMR با قدرت بالا در مشهد را بزرگ‌ترین چالش این مسیر دانست و افزود: اندوفیت‌ها منبعی عظیم برای آنتی‌بیوتیک‌ها، ضدسرطان‌ها، آنزیم‌ها و سایر متابولیت‌های صنعتی محسوب می‌شوند. پیش‌بینی می‌شود بخش مهمی از آینده کشف دارو در جهان متعلق به میکروارگانیسم‌ها، به‌ویژه اندوفیت‌ها باشد.