Naukowcy odkrywają nanoząstki pochodzące z lamy, które mogą być potencjalną terapią trudnych do leczenia chorób

Anonim

Naukowcy z Akademii Medycyny Przylądkowej Case Western Reserve odkryli nanocząstki, które obiecują przyspieszyć terapie ukierunkowane na szereg chorób neurologicznych i raka.

W niedawnym badaniu opublikowanym w Nature Communications, Sahil Gulati z Wydziału Farmakologii w Case Western Reserve School of Medicine oraz jego koledzy zidentyfikowali nanociały pochodzące od lamy, która celuje w sygnalizację receptorów sprzężonych z białkiem G (GPCR), dużej rodziny receptorów zaangażowanych w przekazywanie sygnałów w komórkach.

Pochodzący z Lamy nanociało celuje w składnik białka G, znanego jako G beta-gamma - część, która wiąże i wydajnie aktywuje kilka innych białek sygnałowych. Te białka, po aktywacji, zostały powiązane z kilkoma rodzajami nowotworów, zaburzeniami neurologicznymi i uzależnieniem od narkotyków.

Nanozbój ściśle wiąże G-gamma i uniemożliwia aktywację tych białek sygnałowych. Blokując sygnalizację G-gamma, nanocząstki nie mają wpływu na istotne zdarzenia sygnalizacyjne GPCR, które są wymagane do normalnej funkcji komórkowej.

Wadą obecnych podejść terapeutycznych ukierunkowanych na GPCRs jest to, że małe cząsteczki leku nie są bardzo selektywne i aktywują dodatkowe sygnały inne niż zamierzony cel, powodując niepożądane efekty uboczne.

"Chciałbyś, żeby lek wiązał jeden GPCR, ale wiąże się niespecyficznie z innymi GPCR, powodując niechciane i czasami szkodliwe skutki uboczne", powiedział Gulati. "Na tym polega problem z lekami małocząsteczkowymi dostępnymi obecnie na rynku."

Ponadto, większość małych cząsteczek i terapii opartych na przeciwciałach wykonuje się w celu skierowania określonych GPCR. Jednak istnieje prawie 1000 różnych GPCRs u ludzi, a tym samym 1000 oddzielnych potoków rozwoju leków będzie wymaganych do kierowania na każdego z nich.

"Jest to niezwykle kosztowny scenariusz, który zajmie całe dziesięciolecia badań i rozwoju, aby znaleźć terapie ukierunkowane na każdy GPCR" - dodał Gulati.

GPCR to ważne cele dla przemysłu farmaceutycznego. Od listopada 2017 r. Około 20 procent leków zatwierdzonych przez FDA jest kierowanych na GPCR, w tym leki na astmę, ból, osteoporozę i wysokie ciśnienie krwi.

Nanobodies pochodzą od wyspecjalizowanych przeciwciał występujących tylko w rekinach i wielbłądach (lamy należą do rodziny Camelidae). Gulati wyjaśnił, że nanobodies są fragmentami przeciwciał, które są tanie w produkcji i wydajne w dostarczaniu jako terapia. Są na najlepszej drodze do bycia realną klasą terapeutyczną przeciwko kilku trudnym do leczenia chorobom.

Gulati i jego grupa naukowców celowali w sygnalizację GPCR w niekonwencjonalny sposób. Skierowały one na białka G, a nie same GPCR. Białka G są bezpośrednimi graczami niższego rzędu w szlakach sygnałowych GPCR. Kierowanie białek G może zapewnić kontrolę nad kilkoma GPCR i może również uniknąć niepożądanych zdarzeń komórkowych, powiedział Gulati.

"Takie podejście może potencjalnie być srebrną kulą w leczeniu wielu schorzeń z GPCR jako kluczowymi celami" - powiedział Gulati. "Badanie to jest pierwszym przykładem, w którym wykazano, że nanocząstki zmieniają sygnalizację GPCR na poziomie białka G poprzez hamowanie sygnalizacji G-gamma, co zwiększy potencjał nanobodies do leczenia różnych stanów neurologicznych i progresji nowotworu."

Wykorzystanie nanobodies prawdopodobnie wzrośnie, jak pokazują badania, są one ważnym narzędziem do modulowania sygnałów komórkowych.

menu
menu