مطالعه بر همکنش غشای فسفولیپیدی با داروی 5-fu با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

بسیاری از داروها برای رسیدن به منطقه اثر خود باید از یک یا چند غشا سلولی عبور کنند. طی چند دهه گذشته به علت افزایش روش‌های جدید دارویی و همچنین رشد روزافزون صنایع بایوتکنولوژی سیستم‌های دارورسانی تحولی اساسی پیدا کرده‌اند. برهمکنش‌هایی که دارو و غشا سلولی با یکدیگر برقرار می‌کنند و اثراتی که بر روی عملکرد غشا ایجاد می‌کنند از اهمیت بالایی برخوردار است. 5-fu، یکی از داروهایی است که به طور گسترده در درمان سرطان انواع مختلفی از جمله سرطان روده بزرگ، معده، سینه و پوست تجویز می‌شود. شبیه‌سازی دینامیک مولکولی ابزاری برای بررسی و فهم سیستم‌های زیستی می‌باشد و در بسیاری از موارد به عنوان یک مکمل نسبت به روش‌های آزمایشگاهی عمل می‌کند. در موارد دیگر نیز به عنوان یک ابزار برای مطالعه و فهم سیستم‌های پیچیده که اندازه‌گیری آن‌ها از طریق آزمایش بسیار پر هزینه، مشکل و یا دانش فعلی نیز غیر ممکن می‌باشد، عمل می‌کند. به دلیل افزایش روزافزون سرطان و تولید داروی جدید درمان آن، در این تحقیق به بررسی برهمکنش داروی ضدسرطان 5-fu بر روی غشای سلولی dppc با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی پرداخته شده است. این شبیه‌سازی با استفاده از کنترل کننده‌های دما و فشار مانند شرایط آزمایشگاهی در دمای 298 کلوین و فشار 1 بار در مدت 20 نانوثانیه انجام شده است. از آنالیزهای انجام شده می‌توان به پارامتر نظم غشا، تابع توزیع شعاعی و میانگین مربعات جابجایی اشاره کرد. از نتایج به دست آمده می‌توان به مساحت هر لیپید اشاره کرد که عددی در حدود 0.557 (nm2) نتیجه شد که با گذشت زمان در حال کاهش است و این بدان معنا است که روند کاهشی مساحت اشغال شده توسط لیپیدها در غشا را داریم که منجر به کاهش ضریب نفوذ مولکول‌های خارجی به داخل غشا می‌شود. همچنین msd و rdf به ترتیب، میانگین مربعات جابجایی مولکول‌های مختلف، مقدار تشکیل تجمع دارویی و میانگین توزیع مولکول‌های دارو نسبت به غشا را برای ما مشخص می‌کند.

studying the interaction of phospholipid membrane with 5-fu drug using molecular dynamics simulation

many drugs must pass through one or more cell membranes to reach their site of action. the interacting that happens between the drug and the cell membrane and the affecting that it creates on membrane function is very importatant. one of the drugs which specifically prescribed in the treatment of various types of cancer, including colon, stomach, breast and skin cancer is 5-fu. molecular dynamics simulation is a tool to investigating and understanding the biological systems. this research has investigated the interaction of anticancer drug 5-fu on dppc cell membrane by using molecular dynamics simulation. among the analysises that are carried out, we can mention the order parameter of  membrane and the use of radial distribution function and the average of displacement squares.