دندريومرها، مولكول‌هاي غول‌پيكر گرد آمده‌اي هستند كه داراي يك هسته مركزي و شاخه‌هاي جانبي متصل به آن مي‌باشند. نحوه سنتز مرحله به مرحله اين نوع تركيبات سبب تهيه مولكول‌هايي با شاخه‌هاي جانبي وسيع و منظم و با وزن مولكولي مشخص مي‌شود. بنابراين دندريومرها از نظر دارا بودن شاخه‌هاي جانبي منظم و قابل تغيير از پلي‌مرها كه آنها نيز داراي شاخه‌هاي متعدد ولي نامنظم هستند متمايز مي‌گردند.

دندريومرها، مولكول‌هاي غول‌پيكر گرد آمده‌اي هستند كه داراي يك هسته مركزي و شاخه‌هاي جانبي متصل به آن مي‌باشند. نحوه سنتز مرحله به مرحله اين نوع تركيبات سبب تهيه مولكول‌هايي با شاخه‌هاي جانبي وسيع و منظم و با وزن مولكولي مشخص مي‌شود. بنابراين دندريومرها از نظر دارا بودن شاخه‌هاي جانبي منظم و قابل تغيير از پلي‌مرها كه آنها نيز داراي شاخه‌هاي متعدد ولي نامنظم هستند متمايز مي‌گردند. علي‌رغم آنكه دو دهه از كشف و تهيه دندريومرها مي‌گذرد، اما فقط چند سال است كه به ارزش و قابليت كاربرد آنها در علوم زيستي پي‌برده شده. در حقيقت در چند سال گذشته كاربرد آنها در زمينه دارو رساني ژن‌ها، گسترش واكسن‌ها، تصويربرداري و دارو رساني ضد ويروس‌ها، ضد باكتري‌ها و درمان سرطان به اثبات رسيده است. به نظر مي‌رسد كه اتصال داروهاي با وزن مولكولي پايين و عوامل پروتئيني با اينگونه مولكول‌ها سبب بهبود اثرات فارماكودينامي و فارماكوكينتيك داروها مي شود. به طور مثال وصل كردن پلي‌اتيلن اكسيد(PEO) به اينترفرون آلفا- B2 سبب بهبود خاصيت درماني اين دارو در درمان هپاتيت C مزمن و سرطان خون مي شود. البته مولكول پلي‌اتيلن اكسيد از نظر دارا بودن ظرفيت محدود اتصال به مولكول‌هاي ديگر زياد مناسب به نظر نمي‌رسد. با مقايسه كاربرد پلي‌مرها ي خطي با دندريومرها چنين به نظر مي‌رسد كه دندريومرها داراي مزيت‌هاي نسبي زيادي نسبت به پلي‌مرها مي‌باشند. به طور مثال دندريومرها به علت دارا بودن ظرفيت بالاتر مكان‌هاي فعال، آنها را به ساير عوامل، مانند داروها، گروه‌هاي شيميايي بهبود دهندة حلاليت و گروه‌هاي هدايت كننده به سمت گيرنده‌ بيولوژيك قابل اتصال مي نمايد. به علاوه يكنواخت بودن وزن مولكولي دندريومرها (پلي ديسپرسيتي‌كم) نسبت به پلي‌مرها كه نوعاً به صورت مخلوطي از وزن مولكولي متفاوت حاصل مي‌شوند، سبب ايجاد مزيت‌ نسبي و بهبود يكنواخت‌تر خواص فارماكوكينتيك داروها پس از اتصال به دندريومرها مي‌گردد. همچنين حالت تجمع يافته و كروي مانند دندريومرها در مقابل ساختار پيچ خورده‌هاي اتفاقي پلي‌مرها مزيت نسبي ديگري براي آنها است. البته اخيراً پلي‌مرهاي جديدي طراحي شده‌اند كه بر روي هر يك از واحدهاي تكرار شوندة آنها، يك مولكول دندريومر سوار شده. اين نوع مولكول‌ها اصطلاحاً به نام پلي‌مرهاي دندريونايز شده (dendrionized polymers) ناميده مي‌شوند. اين مولكول‌ها خواص بهتري را از خودشان نشان داده‌اند. در اينجا به برخي از موارد از كاربردهاي زيست سازگاري (biocomepatible) مربوط به دندريومرها در زمينه‌هاي مختلف درمان سرطان مانند اتصال به عوامل شيمي درماني، درمان با ربايش نوترون‌ها توسط بر (Boron neutron capture) و نوتون درماني اشاره مي‌شود.

گسترش دندريومرهاي زيست سازگار

اهميت دندريومرها در علوم زيستي به علت تنوع ساختارهاي شيميايي و خاصيت محلول در آب و زيست سازگاري آنها مي‌باشد. يكي از انواع ساختارهاي شيميايي دندريومرها پلي‌آميدوآمين‌ها (PAMAM) است كه به طور تجاري موجود مي‌باشند. همچنين دندريومرهاي پلي پپتيدي كه بر مبناي ساختار پلي‌ليزيني تهيه‌ شده‌اند به علت ظرفيت بالاي مكان‌هاي مناسب براي اصلاح قابليت كار برد پيدا نموده اند. همچنين زيست تخريب پذيري ساختار شيميايي آنها سبب كار برد وسيع ترآنها در درمان خواهد شد.

دارورساني ضد سرطان‌ها توسط دندريومرها

در عمدة تومورها به علت وجود شبكه خون رساني داخل تومور و به علت محدوديت‌ تخليه مواد به سيستم لنف داخل بدن، دارورساني ضد سرطان‌ها از طريق ماكرومولكول‌ها مناسب به نظر مي‌رسد. اين پدپده كه در تومورها اتفاق مي‌افتد به نام افزايش ورود و احتباس (EPR) ناميده مي‌شود. از اين حيث مولكول‌هاي بزرگي مانند دندريومرها كه بر روي آنها مولكول‌هايي از عوامل شيمي درماني سوار شوند و براي ورود و احتباس داخل تومور به كار روند، بسيار مناسب هستند. اما اتصال داروهاي ضد سرطان بر روي اين ماكرومولكول‌ها به دو صورت اتصال كوالانسي و غير كوالانسي مي‌تواند ارائه شود.

انكپسوله نمودن غير كوالانسي داروها

شروع مطالعات بر روي دندريومرها به عنوان عوامل تشكيل دهندة مسيل‌هاي تك مولكولي حاصل اتصال غير كووالانسي دندريومرها با مولكول‌هاي دارويي بوده. مطالعات اوليه DNA با دندريومرهاي PAMAM به منظور كاربرد در ژن درماني بوده و برخي از مولكول‌هاي غير قطبي نيز در مولكول دندريومرها جاي داده شدند. دندريومرها به علت حفظ ثبات خود در غلظت‌هاي مختلف نسبت به ميسل‌هاي پليمري ارجحيت دارند. اما آزاد سازي مولكول دارو از ميان دندريومرها مشكلي است كه هنوز وجود دارد. اما راه جديدي كه براي كنترل آزاد سازي دارو از ميان ميسل هاي به وجود آمده ارائه شده عبارت از تهيه نوعي از دندريومرهاي اصلاح شده است كه نسبت به تغييرات pH حساس باشند. به طوري كه با تغيير pH در محيط به سمت حالت اسيد ضعيف، داروي بتوانند براحتي آزاد شود.

اتصال كووالانسي دارو- دندريومر

اين روش اصلاح و سوار نمودن دارو بر روي دندريومرها فرآيندي است كه در خصوص برخي از داروهاي مؤثر در شيمي درماني مانند سيس پلاتين و 5- فلوئوراسيل به كار رفته. در اين مورد با اتصال دارو بر روي دندريومر ، امكان بهبود روند انحلال، كاهش سميت و افزايش خاصيت تجمع‌پذيري در تومور فراهم مي شود.

كاربرد دندريومرها در روش درماني ربايش نوترون‌ها توسط اتم بر

تحريك اتم‌هاي بر- 10 با نوترون‌هاي كم سرعت (ترمال) سبب توليد ذرات آلفا و توليد يون ليتم- 7 را مي‌نمايد. اين فرآيند در درمان تومورهاي سلولي كاربرد دارد. لذا قرار دادن اتم‌هاي بر- 10 به تعداد 9 10 اتم در هر سلول سبب فراهم نمودن چنين روشي مي‌گردد. امكان قرار دادن چنين غلظت زيادي از اتم هاي بر درون سلول با همراه نمودن آن با آنتي‌بادي‌هاي داراي بر و اتصال نهايي آن با آنتي‌ژن‌هاي موجود در تومور فراهم مي‌گردد. بنابر اين استفاده از دندريومرها به عنوان حامل‌هاي اتم‌بر و همراه نمودن آن با آنتي‌بادي‌ها روش ديگري است كه استفاده مي شود. بهر صورت اين روش در درمان نوع خاصي از ملانوماي مقاوم به درمان استفاده شده. همچنين اين روش در دارو رساني فاكتور رشد اپي‌درم (EGF) در راه‌يابي داروها به تومورهاي مغزي غير قابل نفوذ به كار برده شده. امكان ديگري كه از كاربرد دندريومرهاي متصل به اتم‌هاي بر فراهم شده، اتصال آن به cetuximab كه يك نوع مونوكلونال آنتي بادي اختصاصي براي اتصال با رستپورهاي EGF است مي‌باشد. تزريق داخل تومور اين فرآورده سبب تجمع آن در مغز و ورود دارو به چرخه سلول‌هاي تومور و توقف فرآيند سيگنالينگ مي‌گردد.

دندريومرها در روش درماني فتوديناميك

يكي از جديدترين كاربردهاي دندريومرها در فتوديناميك- تراپي(PDT) است. در اين روش بر مبناي تجمع داروي حساس به نور درتومور و در معرض تابش نور قرار دادن تومورها، اثر دارو اعمال مي‌شود. با فعال سازي داروي تجمع يافته در تومور، توليد اكسيژن سينگت (فعال) آغاز شده و نهايتاً اكسيژن توليد شده سبب اكسيداسيون مولكول‌هاي حياتي توموري، مانند مولكول ليپدها و آمينو اسيدها شده و سبب مرگ سلول‌ها مي‌گردد. البته اين روش داراي برخي از كاستي‌ها نيز مي‌باشد. اخيراً با كاربرد دندريومرها به همراه برخي از عوامل موثر ديگر، برداشت اختصاصي‌تر مولكول‌هاي حساس به تابش نور و افزايش تجمع آنها در تومورها فراهم شده است.

تحلیل

به طور كلي كاربرد دندريومرها در سيستم‌هاي بيولوژيك و علوم زيستي در دهه اخير افزايش يافته است. اين مولكول ها نشان داده‌اند كه توانايي زيادي را در حل معضلات مربوط به دارو رساني‌هاي اختصاصي كه در آن فرآيندهايي مانند انحلال، توزيع دارو در بدن و رسيدن دارو به محل اثر بسيار مهم است، را دارا مي‌باشند. ساختارهاي ساده دندريومرها سبب استفاده آنها در سيستم‌هاي نانو پارتيكل‌ها (ذرات نانو) به منظور استفاده آنها در تشخيص بيماري ها، تصويربرداري پزشكي و اتصال به رسپتورها شده ‌است. دو نكته‌اي كه در خصوص كاربرد دنريومرها هنوز به تكامل كامل نرسيده، يكي توزيع سيستميك آنها در بدن توسط گردش خون و رسيدن اختصاصي آنها به محل اثر خود مي‌باشد و ديگري كنترل سرعت آزادسازي داروهاي سوار شده بر روي آنها است. به نظر مي‌رسد كه با توجه به دارا بودن توانمندي دانش ساخت اين مولكول‌ها در كشور و بهينه- سازي انواع داروهاي مورد استفاده در برخي از بيماري هاي صعب‌العلاج مانند سرطان و تهيه ذرات نانو از دندريومرها- داروها بتوان اقدامات مهمي را در زمينه تشخيص، درمان و دارو رساني در كشور به اثبات رسانيد.