חרדל חנקני הוא שם כולל למספר מולקולות דומות לגז חרדל, אך עם אטום חנקן במקום אטום הגופרית (איור 1). המכנה המשותף למולקולות הוא שתי קבוצות 2-אתילכלוריד, כאשר קבוצה נוספת הקשורה לחנקן (R באיור 1) משתנה בין חרדלים חנקניים, שכוללים מוסטין (mustine), מלפלן (melphalan), איפוספמיד (ifosfamide), אורמוסטין (uramustine), כלורמבוציל (chloramucil) , וציקלופוספמיד (cyclophosphamide).


איור 1: חנקן חרדלי וגז חרדל. תמונות לקוחות מויקיפדיה.

החרדלים החנקניים כמו החרדלים הגופריתים יוצרו בעבר ללוחמה כימית, משום שהתרכובות גורמות למוות תאי שמתבטא בפגיעה קשה של העור ומערכת הנשימה. המולקולות יוצרות קשרים קוולנטיים בין גדילי ה-DNA בתא, וגורמות לכך שהגדילים לא יכולים להפתח לתהליכי שעתוק והכפלה. התהליך הכימי מתחיל בהתמרה נוקלאופילית תוך-מולקולרית (איור 2), בה משתחרר אטום כלור תוך כדי יצירת יון אמיניום (טבעת אזירדיניום), שיוצר קשר עם חנקן 7 הנוקלאופילי של הבסיס גואנין ב-DNA (איור 3 באדום). מחקרים הראו שהקישור נעשה בעיקר בין בסיסי גואנין במקטעים בעלי רצף 5’-GNC-3’, בין הגואנין הראשון לגאונין שממול לציטוזין השלישי (איור 3, חץ שחור).



איור 2: התהליך הכימי שמביא לקשירת המולקולה לחנקן 7 על הגואנין הראשון. תמונה לקוחה מויקיפדיה.

כמו רוב החומרים הכימותרפיים שיוצרים קשרים בין הגדילים, השפעתו העיקרית של החרדל החנקני הוא על תאים מתחלקים. בשל כך, החומר משפיע גם על יצירת תאי דם חדשים, וגורם לירידה בתפקוד מערכת החיסון, ולמגוון של תופעות לוואי לא נעימות. עם זאת, משפחה זו של חומרים נמצאה יעילה מאוד בטיפול ביחד עם חומרים אחרים במגוון רחב של סוגי סרטן.


איור 3: חנקן חרדלי נקשר בין חנקן 7 בגואנין (G) 1 לחנקן 7 בגואנין 3 שממול לציטוזין (C) ברצף , ‘5-GNC-3’ (N יכול להיות כל בסיס). תמונות מויקיפדיה.

מאת: אוני צברי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים:
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.