Un nou studiu condus de Facultatea de Medicină a Universității din Minnesota arată că moleculele care acționează ca „molecularele amortizoare” și „molecularele adezivi” pot reconfigura semnalizarea receptorilor cuplați cu proteine G (GPCR), transformând cei mai aglomerați receptori celulari în instrumente de precizie – deschizând ușa către o nouă generație de medicamente mai sigure și mai inteligente. Descoperirile au fost publicate astăzi în revista Nature.
Aproximativ o treime dintre toate medicamentele aprobate de Administrația pentru Alimente și Medicamente vizează familia GPCR. Cu toate că aceștia reprezintă cea mai mare familie de ținte de medicamente de succes, oamenii de știință recunosc că acești receptori au încă un potențial neexploatat ca ținte pentru noi tratamente. Acești receptori pot activa o multitudine de căi de semnalizare în aval de 16 proteine G diferite, rezultând în diferite efecte celulare și fiziologice. Unele dintre aceste căi pot fi utili terapeutic, în timp ce altele duc la efecte secundare nedorite, limitând potențialul de dezvoltare terapeutică.
„Capacitatea de a proiecta medicamente care produc doar rezultate de semnalizare selectate ar putea duce la medicamente mai sigure, mai eficiente. Până acum, nu a fost evident cum să facem asta,” a declarat Lauren Slosky, doctor în științe, profesor asistent la Facultatea de Medicină a Universității din Minnesota și autorul studiului.
În acest studiu, echipa de cercetare, inclusiv chimiștii de la Institutul de Descoperire Medicală Sanford Burnham Prebys (SBP), descriu o strategie de proiectare a compușilor care activează selectiv un subset al căilor de semnalizare normale ale receptorului. Aproape toate celelalte medicamente bazate pe GPCR vizează receptorul din afara celulei. Acești compuși noi se leagă de un site anterior nedrugat în interiorul celulei. Aici, aceștia interacționează direct cu partenerii de semnalizare.
În studiul lor asupra receptorului neurotensinei 1, un tip de GPCR, echipa de cercetare a descoperit că compușii care se leagă de acest site intracelular al receptorului pot acționa ca moleculare adezivi – promovând interacțiuni cu anumiți parteneri de semnalizare – și ca amortizoare moleculare, prevenind interacțiunile cu alți parteneri de semnalizare.
„Majoritatea medicamentelor ‘măresc’ sau ‘scad’ uniform toate căile de semnalizare ale unui receptor,” a spus Dr. Slosky. „În plus față de ‘controlul volumului’, acești compuși noi schimbă mesajul primit de celulă.”
Folosind modelarea, au proiectat noi compuși cu profiluri diverse de semnalizare, conducând la diferite efecte biologice.
„Am controlat care căi de semnalizare sunt activate și care sunt dezactivate schimbând structura chimică a compusului,” a spus Steven Olson, doctor în științe, director executiv al Chimiei Medicale la SBP și coautor al studiului. „Cel mai important, aceste schimbări au fost previzibile și pot fi utilizate de chimiștii farmaceutici.”
Editor RevistaSanatatii.ro. Isi doreste ca activitatea lui sa aduca speranta milioanelor de oameni bolnavi din Romania, sa le aline suferintele si sa le ofere speranta.
