کلسمید (Colcemid)

تاریخچه

کلسمید اولین بار در دهه 1960 توسط گروهی از محققان در شرکت داروسازی Sandoz در سوئیس جدا شد و مشخص شد.

این ترکیب به عنوان یک مهارکننده قوی تقسیم سلولی شناخته شد و در ابتدا در شیمی درمانی سرطان استفاده شد. با این حال، استفاده از آن در شیمی درمانی بعداً به دلیل سمی بودن و اثر درمانی کوتاه آن کنار گذاشته شد.

امروزه عمدتاً در تحقیقات آزمایشگاهی به عنوان ابزاری برای مطالعه ساختار و عملکرد کروموزوم استفاده می شود.

معمولاً در کاریوتایپینگ، تکنیکی برای تجسم و تجزیه و تحلیل کروموزوم‌ها، و در سایر آزمایش‌های زیست‌شناسی سلولی که نیاز به سلول‌های هماهنگ در متافاز دارند، استفاده می‌شود.

انواع متفاوت

انواع مختلفی از کلسمید وجود دارد که به صورت تجاری در دسترس هستند که هر کدام دارای خواص و اثرات کمی متفاوت بر روی سلول ها هستند. برخی از رایج ترین انواع عبارتند از:

1. پودر کلسمید: این رایج ترین شکل استفاده شده از کلسمید است و معمولاً در ویال های کوچک به عنوان پودر لیوفیلیزه فروخته می شود. برای استفاده، پودر را در یک حلال مناسب حل کرده و به کشت های سلولی اضافه می کنند.
2. محلول کلسمید: برخی از تامین کنندگان کلسمید را به عنوان یک محلول از پیش آماده شده ارائه می کنند که می تواند مستقیماً بدون نیاز به آماده سازی اضافی به کشت های سلولی اضافه شود.
3. آنالوگ های کلسمید: چندین آنالوگ کلسمید از جمله نوکودازول و پاکلیتاکسل ساخته شده است. این ترکیبات اثرات مشابه کلسمید روی میکروتوبول ها دارند اما ممکن است خواص و مکانیسم های اثر متفاوتی داشته باشند.

ترکیبات

کلسمید یک آلکالوئید طبیعی است که از گیاه Veratrum album مشتق شده است. این ترکیب عضوی از خانواده ترکیبات معروف به آلکالوئیدهای کلشیسین (colchicine alkaloids) است که با توانایی آنها در اتصال به میکروتوبول ها و مهار آن ها مشخص می شود.

ساختار شیمیایی آن بسیار شبیه به کلشیسین، یکی دیگر از مهارکننده های میکروتوبول است.

جزء فعال اصلی کلسمید، دمکولسین است که مسئول ایجاد اختلال در مونتاژ میکروتوبول است. دمکولسین با اتصال به زیر واحد بتا توبولین میکروتوبول ها، از پلیمریزاسیون آنها جلوگیری می کند و باعث توقف سلول ها در متافاز می شود.

کاربردها

این ماده طیف گسترده ای از کاربردها در تحقیقات آزمایشگاهی، به ویژه در زیست شناسی سلولی و سیتوژنتیک دارد. برخی از رایج ترین کاربردهای کولسمید عبارتند از:

1. کاریوتایپ: کلسمید معمولاً در کاریوتایپینگ، تکنیکی برای تجسم و تجزیه و تحلیل کروموزوم ها استفاده می شود.

با افزودن کلسمید به کشت‌های سلولی، محققان می‌توانند سلول‌ها را در متافاز متوقف کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهند تا آماده‌سازی‌های کروموزوم با کیفیت بالا و به خوبی پخش شده را برای تجزیه و تحلیل به دست آورند.

2. بندینگ کروموزومی: کلسمید اغلب در ترکیب با سایر مواد شیمیایی مانند محلول های هیپوتونیک و رنگ های رنگ آمیزی برای تولید نوارهای کروموزومی خاص استفاده می شود که می تواند برای شناسایی و تجزیه و تحلیل استفاده شود.
3. همگام سازی سلولی: این ماده همچنین برای همگام سازی سلول ها در متافاز استفاده می شود و به محققان این امکان را می دهد تا رویدادهای مولکولی را که در این مرحله از تقسیم سلولی رخ می دهد، مطالعه کنند.
4. سنجش میکرونوکلئوس: کلسمید معمولاً در سنجش میکرونوکلئوس استفاده می شود که برای ارزیابی آسیب کروموزومی و سمیت ژنی استفاده می شود. با افزودن کلسمید به کشت‌های سلولی، محققان می‌توانند تشکیل ریزهسته‌ها را القا کنند که می‌تواند به عنوان معیاری برای سمیت ژنی مورد استفاده قرار گیرد.
5. درمان آنتیمیتوتیک: اگرچه کلسمید دیگر به عنوان یک داروی شیمی درمانی استفاده نمی شود، توانایی آن در مهار تقسیم سلولی منجر به استفاده از آن در توسعه درمان های ضدمیتوتیک برای سرطان و سایر بیماری ها شده است.

اطلاعات مفید دیگر

توجه به این نکته ضروری است که کلسمید می تواند در غلظت های بالا برای سلول ها سمی باشد و اثرات آن می تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله نوع سلول مورد مطالعه، مدت و غلظت قرار گرفتن در معرض و حضور سایر ترکیبات در محیط کشت سلولی قرار گیرد.

برای به حداقل رساندن خطر سمیت، محققان معمولاً از غلظت های پایین کلسمید استفاده می کنند و زمان قرار گرفتن در معرض آن را به چند ساعت یا کمتر محدود می کنند. همچنین مهم است که کشت سلولی را به دقت تحت نظر داشته باشید تا علائم آسیب یا استرس دیده شود و از کنترل های مناسب برای اطمینان از اینکه هر گونه اثرات مشاهده شده مختص درمان مورد مطالعه است استفاده کنید.

کلسمید علاوه بر استفاده در تحقیقات، در کاربردهای پزشکی از جمله درمان انواع خاصی از سرطان و به عنوان یک ابزار تشخیصی برای ناهنجاری‌های کروموزومی نیز استفاده شده است. با این حال، به دلیل سمی بودن و اثر درمانی کوتاه، استفاده از آن در این کاربردها محدود است.

نتیجه

کلسمید ابزاری قدرتمند برای مطالعه تقسیم سلولی و ساختار کروموزوم در تحقیقات آزمایشگاهی است. توانایی آن در نوقف سلول ها در متافاز منجر به استفاده گسترده از آن در کاریوتایپ، بندینگ کروموزوم و سایر کاربردهای سیتوژنتیک شده است.

اگرچه این دارو دیگر به عنوان یک داروی شیمی درمانی استفاده نمی شود، توانایی آن در مهار تقسیم سلولی منجر به استفاده از آن در توسعه درمان های ضدمیتوتیک برای سرطان و سایر بیماری‌ها شده است. با این حال، سمیت و اثر درمانی کوتاه آن به این معنی است که استفاده از آن در این کاربردها محدود است و محققان باید هنگام کار با این ترکیب احتیاط کنند.

لیست کامل مواد آزمایشگاهی

مشاهده این محصول در سایت Sigma