Barškuoklių nuodų baltymai padeda sukurti kraujo krešėjimą skatinančius vaistus

Barškuoklių nuodų baltymai padeda sukurti kraujo krešėjimą skatinančius vaistus

Brazilijos ir Belgijos mokslininkai sukūrė farmaciškai svarbią molekulę iš kolineino-1, baltymo, esančio barškulių nuoduose. Jie panaudojo metodą, vadinamą PEGilacija, kad molekulė, dabar vadinama PEG-rCollinein-1, būtų stabilesnė organizme ir atsparesnė imuninei sistemai, gautų kandidatą į vaistą, kuris moduliuotų kraujo krešėjimą.

Neseniai žurnale buvo paskelbtas straipsnis apie tyrimo rezultatus Tarptautinis biologinių makromolekulių žurnalas.

„Metodas sukurtas tam, kad molekulė ilgiau išlaikytų kraujotaką ir padidintų laiką tarp dozių, jei ji tampa vaistu. Tai taip pat sumažina molekulės degradaciją dėl žmogaus organizmo komponentų ir pagerina jos funkcines savybes “, – sakė Ernesto Lopes Pinheiro Júnior, pirmasis straipsnio autorius.

Šiuo metu mokslininkas iš Liuveno katalikiško universiteto Belgijoje, Pinheiro-Júnior atliko tyrimą kaip savo doktorantūros tyrimo dalį San Paulo universiteto Ribeirão Preto farmacijos mokslų mokykloje (FCFRP-USP), gavęs FAPESP stipendiją.

PEGilinimas susideda iš polietilenglikolio (PEG) prijungimo prie dominančios molekulės, sumažinant sąveiką su imunine sistema ir užkertant kelią agregatų, slopinančių molekulės veikimo efektyvumą, susidarymui.

„PEGilinimas yra gana įprastas farmacijos pramonėje. Iki šiol buvo patvirtinta devyniolika vaistų, pagamintų naudojant šią techniką. Tai pirmas kartas, kai jis buvo naudojamas gyvūnų toksinui jo rekombinantine forma [produced in the laboratory by a genetically modified fungus]“, – sakė Eliane Candiani Arantes, FCFRP-USP profesorė ir pagrindinė tyrimo tyrėja.

Arantesas taip pat yra pagrindinis FAPESP finansuojamo projekto „Biotechnologiškai svarbių gyvūnų toksinų biologinis tyrimas naudojant omikos priemones“ tyrėjas.

Nuodai ir vaistai

Gauta iš nuodų Crotalus durissus collilineatus, kolineinas-1 vartoja fibrinogeną – kepenyse gaminamą baltymą, kuris padeda susidaryti kraujo krešuliams. Kaip gyvatės nuodų sudedamoji dalis, kolineinas-1 skatina gyvatės įkandimo aukų kraujavimą. Kai jis yra izoliuotas ir vartojamas mažomis dozėmis, jis gali užkirsti kelią krešulių, sukeliančių insultą, susidarymui. Užtepus tiesiai ant odos tvarsčiu, jis gali turėti priešingą poveikį, todėl per lėtai gyjančioje žaizdoje gali krešėti kraujas.

Tačiau norint gauti pakankamą kiekį molekulės tiesiai iš gyvačių, reikėtų išlaikyti didelį serpentariumą, kuriame dirbtų profesionalai, išmokyti išgauti jų nuodus. Grupė šią problemą išsprendė ankstesniuose tyrimuose.

Dirbdama su magistro studijomis Federaliniame Uberlandijos universitete (UFU) Minas Žerais, Brazilijoje, antroji straipsnio autorė Johara Boldrini-França klonavo geną, koduojantį kolineiną-1, o vėliau sukūrė mielių versiją. Pichia pastoris kuris turi šį geną. The P. picharis ekspresijos sistema yra standartinė molekulinės biologijos priemonė rekombinantiniams baltymams gaminti.

Boldrini-França tyrimas, kurio pagrindinis tyrėjas taip pat buvo Arantesas, buvo tęsiamas doktorantūros ir podoktorantūros tyrimų metu FCFRP-USP.

„Ši strategija plačiai naudojama farmacijos pramonėje. Pavyzdžiui, dalis pagaminto insulino gaunama iš mielių, kurios gamina šį žmogaus baltymą “, – sakė Boldrini-França, šiuo metu Espírito Santo valstijoje (Brazilija) esančio Vila Velha universiteto (UVV) doktorantas.

Be to, kad jie nepriklauso nuo nuodų išskyrimo iš gyvačių, privalumai yra lengvas manipuliavimas mikroorganizmu laboratorijoje, maža kaina ir masinė gamyba bioreaktoriuose.

Vėžys

Podoktorantūros mokslinės stažuotės Leuveno katalikiškame universitete metu, vadovaujant profesoriui Janui Tytgatui, Boldrini-França nusprendė išbandyti rekombinantinį baltymą (rColleinin-1, mielių gaminamą versiją) su struktūromis, esančiomis įvairių tipų navikuose.

„Atrodė, kad tai mažai tikėtina, kad pasiseks, nes kolineinas-1 yra didelis baltymas, o mažesnės molekulės paprastai tiriamos jonų kanaluose, kurie yra kai kurių vaistų nuo vėžio taikiniai“, – paaiškino Arantesas.

Grupės nuostabai, rekombinantinis baltymas veikė tam tikro tipo kalio kanalą, esantį krūties vėžio ląstelių linijoje, slopindamas kanalo aktyvumą nepaveikdamas sveikų audinių. Šis tyrimas buvo aprašytas praėjusiais metais Mokslinės ataskaitos.

Tačiau kai buvo naudojama PEGilinta molekulės versija, priešvėžinio aktyvumo nebuvo. „Molekulės gebėjimas kovoti su vėžiu priklauso ne nuo fermentinio aktyvumo, o nuo jos dydžio, nes ji blokuoja kalio kanalą. Dėl PEGilinimo jis buvo per didelis ir neatitiko šio tikslo “, – sakė Boldrini-França.

„Daugeliu atvejų PEGilinimas gali perkelti molekulę iš laboratorijos į pramonę. Tai mes planuojame padaryti dabar “, – užbaigė Pinheiro-Junior.

Nuoroda: Pinheiro-Junior EL, Boldrini-França J, Takeda AAS ir kt. Toksinų PEGilinimo link: rCollinein-1, gyvatės nuodų trombino tipo fermento, kaip PEGilinto biofarmacinio prototipo, pavyzdys. Tarpt. J. Biol. Macromol. 2021; 190: 564–573. doi: 10.1016 / j.ijbiomac.2021.09.004

Šis straipsnis buvo iš naujo paskelbtas iš toliau pateikto medžiagų. Pastaba: medžiaga gali būti redaguota dėl ilgio ir turinio. Norėdami gauti daugiau informacijos, susisiekite su nurodytu šaltiniu.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.