Anticancer Potential of Colebrookea oppositifolia Flower Extract Against Breast and Prostate Cancer: An Integrated LC-MS, Network Pharmacology, Molecular Dynamics, PCA, and MM-GBSA Approach

لا يزال السرطان يمثل أحد أكثر التحديات جسامة في الطب الحديث، حيث يتميز بخلايا تنمو خارج نطاق السيطرة وتقاوم العلاجات القياسية. وبينما أنقذ العلاج الكيميائي والإشعاع أرواحاً لا حصر لها، إلا أنهما غالباً ما يأتيان مع آثار جانبية شديدة والواقع المقلق المتمثل في قدرة الأورام على تطوير مقاومة للأدوية بمرور الوقت. وقد دفع هذا العلماء للبحث مجدداً في الطبيعة عن إجابات، واستكشاف كيف يمكن للنباتات المستخدمة لقرون في الطب التقليدي أن تقدم طرقاً جديدة لمحاربة المرض. ويتضمن هذا النهج تحديد مركبات كيميائية معينة داخل النباتات يمكنها التدخل في الآلية البيولوجية التي تستخدمها الخلايا السرطانية للبقاء والتكاثر. ومن خلال فهم كيفية ارتباط هذه المركبات الطبيعية بالأهداف السرطانية بدقة، يأمل الباحثون في تطوير علاجات أكثر أماناً وفعالية تعمل مع أنظمة الجسم بدلاً من مهاجمته فحسب.

وفي هذا السياق، وجه فريق من الباحثين من جامعات في نيبال وباكستان وألمانيا والسعودية اهتمامهم إلى نبات Colebrookea oppositifolia، وهو شجيرة برية تُعرف محلياً باسم "دورسيلي" (Dhurseli) في المناطق شبه الاستوائية من آسيا. ولأجيال، استخدم الناس في نيبال أزهار هذا النبات لعلاج أمراض مختلفة، بما في ذلك الأورام. أراد الباحثون تجاوز الممارسة التقليدية وإيجاد الآلية العلمية المحددة وراء هذه القوة الشفائية. فقد ركزوا على سرطاني الثدي والبروستاتا، وهما من أكثر أشكال السرطان شيوعاً وفتكاً، لمعرفة ما إذا كان مستخلص الأزهار يمكنه وقف نمو هذه الخلايا.

ولبدء تحقيقهم، جمع الفريق أزهاراً طازجة من منطقة كاسكي في نيبال وعالجوا أزهارها لتحويلها إلى مستخلص سائل باستخدام الميثانول. ثم استخدموا تقنية تحليلية متطورة تسمى "الكروماتوغرافيا السائلة - مطياف الكتلة" لفصل وتحديد المكونات الكيميائية داخل الخليط. كشفت هذه العملية عن تسعة مركبات متميزة، لكن الباحثين كانوا مهتمين بشكل خاص بثلاثة من الفلافونويدات — وهي صبغات نباتية طبيعية معروفة بفوائدها الصحية: الأبيجينين (apigenin)، والديوسميتين (diosmetin)، ونسخة مرتبطة بالسكر من الأبيجينين تسمى "أبيجيترين" (apigetrin). وباستخدام نماذج حاسوبية، فحصوا هذه المركبات لمعرفة ما إذا كان يمكن امتصاصها من قبل جسم الإنسان وما إذا كانت تبدو كأدوية محتملة. وأشارت النتائج إلى أن "الأبيجيترين" هو المرشح الأكثر واعدة، حيث أظهر الخصائص المناسبة لدخول الخلايا والتفاعل مع الأهداف البيولوجية.

كانت الخطوة التالية هي تحديد أي أجزاء من الخلايا السرطانية قد تهاجمها هذه المركبات. استخدم الباحثون علم الصيدلة الشبكي (network pharmacology)، وهو أسلوب يرسم خريطة للتفاعلات المعقدة بين الأدوية والآلاف من البروتينات داخل جسم الإنسان. ومن خلال مقاطعة أهداف مركبات النبات مع الجينات المعروفة بمحركتها لسرطاني الثدي والبروستاتا، حددوا مجموعة محددة من أربعة وسبعين جيناً متداخلة. ومن هذه المجموعة، حصروا تركيزهم في أهم عشرة أهداف حيوية، والتي شملت ثلاثة بروتينات رئيسية هي: AKT1 وEGFR وSRC. تعمل هذه البروتينات مثل "المفاتيح" داخل الخلية، حيث تخبر الخلايا السرطانية متى تنمو وتنقسم وتنجو. وإذا تمكن دواء ما من إيقاف تشغيل هذه المفاتيح، فقد يوقف السرطان في مساره.

ولمعرفة مدى قدرة مركبات النبات على الارتباط بمفاتيح البروتين هذه، قام الفريق ببناء نماذج حاسوبية ثلاثية الأبعاد لهذه البروتينات والجزيئات. وحاكو عملية "الإرساء" (docking) الفيزيائية، مراقبين كيف تتناسب أشكال الجزيئات داخل جيوب البروتينات. وأظهرت عمليات المحاكاة أن "الأبيجيترين" يتناسب بشكل استثنائي، لا سيما مع بروتين EGFR، حيث يشكل روابط قوية من شأنها حظر وظيفة البروتين. ثم ذهب الباحثون إلى أبعد من ذلك عبر إجراء محاكاة ديناميكية جزيئية لمدة مائتي نانو ثانية. وهي تجربة حاسوبية تراقب كيفية تحرك وتذبذب البروتين والدواء بمرور الوقت، مما يحاكي الظروف داخل خلية حية. وأظهرت النتائج أنه بمجرد ارتباط "الأبيجيترين" ببروتين EGFR، فإنه يظل ثابتاً في مكانه، مما يحافظ على استقرار البروتين ويمنعه من إرسال إشارات النمو إلى الخلية السرطانية.

وحسب الفريق الطاقة المطلوبة لإبقاء الدواء والبروتين معاً، ووجدوا أن الرابط قوي للغاية ومفضل طاقياً. وهذا يشير إلى أن التفاعل لم يكن مجرد خلل مؤقت، بل اتصال قوي ومستقر. وللتأكد من هذه التنبؤات الحاسوبية، انتقل الباحثون إلى المختبر. حيث عالجوا خلايا سرطان الثدي وخلايا سرطان البروستاتا البشرية بمستخلص الأزهار في طبق بتري. ولاحظوا أنه كلما زاد تركيز المستخلص، انخفض عدد الخلايا السرطانية الحية بشكل ملحوظ. قتل المستخلص حوالي نصف الخلايا السرطانية عند تركيز يقارب 261 ميكروغرام لكل ميليلتر لسرطان الثدي و286 ميكروغرام لكل ميليلتر لسرطان البروستاتا. والأهم من ذلك، عندما اختبروا المستخلص على خلايا كلوية طبيعية وسليمة، وجدوا أنه أقل سمية بكثير، مما يشير إلى أن المادة النباتية قد تكون قادرة على استهداف الخلايا السرطانية مع حماية الأنسجة السليمة.

تخلص الدراسة إلى أن أزهار نبات Colebrookea oppositifolia تحتوي على مركبات طبيعية قوية، وخاصة "الأبيجيترين"، التي يمكنها بفعالية استهداف المسارات الجزيئية المحددة التي تحرك سرطاني الثدي والبروستاتا. وبينما قدمت عمليات المحاكاة الحاسوبية خريطة تفصيلية لكيفية تفاعل هذه الجزيئات مع البروتينات السرطانية، وأكدت الاختبارات المختبرية أن المستخلص يمكنه قتل الخلايا السرطانية، إلا أن الباحثين يؤكدون أن هذه هي مجرد نقطة انطلاق. إن هذه النتائج تثبت صحة الاستخدام التقليدي للنبات وتحدد مركباً كيميائياً رائداً للتطوير المستقبلي، لكنهم يشيرون أيضاً إلى أن إجراء اختبارات أكثر توسعاً في الكائنات الحية ضروري لفهم السلامة والفعالية الكاملة لهذا العلاج المحتمل قبل أن يصبح يوماً ما دواءً للمرضى.