سرطان یک بیماری بسیار دشوار برای درمان است. نه تنها طیف گسترده ای از سرطان ها وجود دارند که برای هر نوع نیاز به درمان های تخصصی دارند، بلکه سلول های سرطانی در یک فرد می توانند تغییر شکل دهند و درمان های قوی قبلی را بی اثر کنند. بنابراین، نیاز مستمر به کشف داروهای جدید و مؤثر وجود دارد. تحقیقات دکتر نوریهیکو ناکازاوا در واحد سلولی G0 در مؤسسه تحصیلات تکمیلی علوم و فناوری اوکیناوا (OIST) به سرپرستی پروفسور میتسوهیرو یاناگیدا، ممکن است به تسهیل فرآیند کشف کمک کند. این تحقیق در Genes to Cells منتشر شده است.
سلول های سرطانی به طرق مختلف با سلول های طبیعی متفاوت هستند.مهم‌تر از همه، سلول‌های بدخیم نرخ تکثیر و تکثیر بسیار بالاتری نسبت به سلول‌های عادی نشان می‌دهند. رشد سریع این سلول ها می تواند منجر به تشکیل تومور و متاستاز یا گسترش سرطان به سایر قسمت های بدن شود. خوشبختانه دانشمندان توانسته اند از این خواص برای ایجاد درمان های جدید بهره برداری کنند. از آنجایی که پروتئین های دخیل در تکثیر DNA در سلول های سرطانی به طور قابل توجهی فعال تر از سلول های طبیعی هستند، محققان کشف کرده اند که داروهایی که این پروتئین ها را هدف قرار می دهند به طور نامتناسبی بر سلول های بدخیم تأثیر می گذارند. این داروها فقط به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بر پروتئین‌های فعال تأثیر بگذارند، به طوری که حتی اگر همان پروتئین‌ها در سلول‌های نرمال وجود داشته باشند، اکثر سلول‌های طبیعی در زمان درمان حاوی پروتئین‌های غیرفعال هستند و بنابراین تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند.
دکتر تحقیقات Nakazawa بر استفاده از یک داروی ضد سرطان خاص، ICRF-193، متمرکز بود که پروتئینی به نام DNA topoisomerase II را هدف قرار می دهد. به عنوان بخشی از تحقیقات خود، دکتر Nakazawa مخمر شکافت را با ICRF-193 درمان کرد و اثرات آن را مشاهده کرد.به طور معمول، در طول تولید مثل سلول، DNA کپی می شود تا یک سلول به طور موقت دو برابر مقدار معمول DNA داشته باشد. این دو کپی از DNA کروموزومی توسط ساختار پروتئینی به نام دوک میتوزی به انتهای مختلف سلول کشیده می شوند. هنگامی که DNA کروموزومی جدا شد، سلول شروع به تقسیم به دو سلول دختر یکسان می کند.
وقتی دکتر ناکازاوا مخمرهای شکافت را با ICRF-193 درمان کرد، متوجه شد که سلول‌ها پس از تکرار DNA، به نظر می‌رسد در جدا شدن با مشکل هستند. به‌جای جدا شدن عادی، به نظر می‌رسید که دوک میتوزی علیرغم عدم جداسازی کامل دو کپی از DNA، به طولانی‌تر شدن ادامه می‌دهد و یک شکل قوسی ایجاد می‌کند تا اینکه در نهایت در وسط آن شکسته می‌شود. به نظر می‌رسد این ظاهر «قوس‌دار و چفت‌شده» برای سلول‌های تحت درمان با ICRF-193 منحصربه‌فرد است.
محققان می توانند از این ظاهر "قوس دار و شکسته" برای جستجوی داروهای دیگری استفاده کنند که به همان شیوه بر پروتئین های مخمر شکافت اثر می گذارند.ماشین‌های تکثیر و پروتئین‌های متصل به DNA مخمرهای شکافت بسیار حفاظت‌شده هستند و بنابراین به طور قابل‌توجهی شبیه سایر موجودات از جمله انسان هستند. به دلیل این شباهت، داروهایی که بر این پروتئین‌ها در مخمر شکافت تأثیر می‌گذارند، احتمالاً بر پروتئین‌های بسیار فعال مرتبط در سرطان‌های انسانی تأثیر می‌گذارند. این تحقیق استفاده از مخمر شکافت را در محل سلول های انسانی در فرآیند کشف داروهای جدید سرطان قابل قبول می کند.
استفاده از سلول های انسانی در مراحل اولیه ایجاد یک درمان جدید، مضرات زیادی دارد. دانشمندان اغلب مجبورند تعداد زیادی از ترکیبات را آزمایش کنند تا ترکیبی را پیدا کنند که در برابر یک هدف خاص مؤثر باشد. مراقبت از سلول های انسانی پرهزینه است و برای رشد نیاز به زمان و شرایط خاص دارد. به گفته دکتر ناکازاوا، "مخمر شکافت یک سیستم مدل نسبتاً سریع و آسان برای استفاده است که کم هزینه است" و آن را برای استفاده در غربالگری دارو مفید می کند. زمان و هزینه اغلب موانع بزرگی در روند تولید دارو هستند، بنابراین هر گونه کشفی که این روند را تسریع کند می‌تواند کمک کند تا درمان بعدی سرطان زودتر به دست بیماران برسد.
