دانش‌آموز دبیرستانی مبارزه با ویروس‌ها را ۸۳ درصد ارزان‌تر کرد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، آدام روشی را برای تبدیل الکل ساخته شده از پوسته و ساقه ذرت به یک داروی ضد ویروس به نام گالیدسی‌ویر (galidesivir) ابداع کرده است. این دارو هنوز توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده برای استفاده مورد تایید قرار نگرفته است، اما در حال گذراندن آزمایش‌های انسانی است. توسعه‌دهنده آن امیدوار است که روزی بتواند ابولا، زیکا و بسیاری از بیماری‌های کشنده دیگر ناشی از ویروس‌های مبتنی بر آران‌ای را از بین ببرد؛ و روشی که آدام برای ساخت این دارو استفاده کرد، ممکن است راه را برای ساخت دارو‌های نجات‌بخش بیشتر نیز هموار کند.

به نقل از اس‌ان، کووید-۱۹ توجه را به دارو‌های ضد ویروسی، از جمله گالیدسی‌ویر، جلب کرد. آدام می‌گوید عوارض جانبی اغلب باعث می‌شود بسیاری از دارو‌های ضد ویروسی بیشتر از اینکه مفید باشند، ضرر داشته باشند. اما گالیدسی‌ویر متفاوت است. داده‌های اولیه نشان می‌دهد که عوارض جانبی کمی دارد؛ بنابراین اگر برای استفاده روی بیماران تایید شود، می‌توان به بسیاری از افراد کمک کرد.

آدام می‌گوید در واقع، این دارو می‌تواند به طور بالقوه جان ده‌ها هزار نفر را نجات دهد و تنها یک مشکل نه چندان کوچک وجود دارد. مطالعات اولیه نشان داده است که ساخت آن واقعا گران است و حداقل ۷۵ دلار برای هر گرم از آن هزینه می‌شود.

وی اکنون گزارش می‌دهد که فرآیند جدید او می‌تواند این هزینه را به طرز چشمگیری به تنها ۱۲.۵۰ دلار برای هر گرم کاهش دهد.

آدام امروز به خاطر این دستاوردش، جایزه ۱۰۰ هزار دلاری جورج دی. یانکوپولوس (George D. Yancopoulos Innovator Award) را برنده شد. این جایزه یکی از معتبرترین جوایز در نمایشگاه بین‌المللی علوم و مهندسی Regeneron (ISEF) است که به دانش‌آموزان دبیرستانی با پروژه‌های علمی برجسته و نوآورانه اهدا می‌شود.

مشکل چه بوده است؟

اغلب وقتی یک شیمیدان دارو‌ها را در آزمایشگاه مخلوط می‌کند، دسته اول می‌تواند حاوی مواد ناخواسته زیادی باشد. آن مواد اضافی می‌تواند شامل انواع دارو باشد. اینها به عنوان استریوایزومر‌ها شناخته می‌شوند. آنها فرمول شیمیایی یکسانی دارند، اما اتم‌هایشان به شکلی کمی متفاوت چیده شده‌اند. برای مثال، ساختار یک مولکول ممکن است تصویر آینه‌ای مولکول دیگری باشد، مانند تفاوت بین دست چپ و راست ما.

آدام می‌خواست چیزی را بسازد که به عنوان سیس-OH گالیدسی‌ویر (cis-OH galidesivir) شناخته می‌شود. او می‌گوید که این ماده حدود ۲۰ برابر بهتر از استریوایزومر خود یعنی ترانس-OH گالیدسی‌ویر (trans-OH galidesivir)، عمل می‌کند. برای به دست آوردن یک نسخه قوی از دارو، شیمیدان‌ها نسخه ترانس را بیرون می‌کشند تا فقط سیس باقی بماند. این مراحل جداسازی، هزینه و زمان ساخت دارو را افزایش می‌دهد.

آدام پیش از این در آزمایشگاه‌های شیمی کار کرده بود؛ بنابراین او در مورد چگونگی شروع طراحی مجدد یک فرآیند ساخت دارو می‌دانست.

کار با یک مولکول آغازگر شروع می‌شود. برای گالیدسی‌ویر، آغازگر یک قند بود. اگر آدام با یک قند شروع می‌کرد، به فرآیند قدیمی و ناکارآمد می‌رسید؛ بنابراین او به دنبال شروع با چیز دیگری بود.

راهی الهام گرفته از عطرسازی

آدام پیش از این در آزمایشگاه شیمی روی عطر‌ها کار کرده بود. او می‌دانست که می‌توان از ضایعات ذرت برای ساخت الکل فورفوریل، یک مولکول آغازگر برای برخی ترکیبات معطر، استفاده کرد.

او می‌گوید: من واکنش‌های زیادی را که می‌توان با این مواد اولیه انجام داد، می‌شناختم. پس به این نتیجه رسید که می‌تواند الکل فورفوریل را به گالیدسی‌ویر تبدیل کند.

آدام با شروع با این الکل، تنها به ۱۰ مرحله شیمیایی برای ساخت گالیدسی‌ویر نیاز داشت. این یک فرآیند بسیار ساده بود. در گذشته، شیمیدانان حدود ۱۵ مرحله برای تبدیل یک قند آغازگر به این دارو انجام می‌دادند.

آدام می‌گوید: ما اساسا مولکول دارو را به آرامی واحد به واحد درست مانند لگو‌ها به روشی که می‌خواهیم می‌سازیم.

استفاده از یک ماده اولیه جدید به آدام اجازه داد تا فرآیندی را توسعه دهد که عمدتا نسخه سیس گالیدسی‌ویر را تولید می‌کند. او باور دارد که ارزش این فناوری فقط در ساخت گالیدسی‌ویر نیست. او می‌گوید که این روش می‌تواند برای ساخت سایر دارو‌های ضدویروسی نیز مفید باشد.

این دارو‌ها با اتصال به مولکول‌هایی در سلول‌های ما که برای کمک به ویروس‌ها در تکثیر ویروس کلیدی هستند، عمل می‌کنند. این دارو‌ها مانع از استفاده ویروس از آن مولکول‌ها می‌شوند. به عنوان مثال، گالیدسی‌ویر آنزیمی به نام آران‌ای پلیمراز را مسدود می‌کند.

آدام از یک رایانه برای مدل‌سازی مولکول‌های جدیدی استفاده کرد که باید مانند گالیدسی‌ویر در خاموش کردن تولید مثل ویروس عمل کنند. یکی از آنها، که او ADK-۹۸ می‌نامد، می‌تواند حتی بهتر عمل کند. او می‌گوید استفاده از الکل ذرت به عنوان یک واحد سازنده برای چنین داروهایی، می‌تواند هزینه‌های تولید آنها را نیز پایین نگه دارد.