Химики УФ открывают новые горизонты в разработке лекарств

Фотография любезно предоставлена ​​Мэтью Эдди.

Исследовательская группа исследует давно забытый механизм лечения заболеваний

Эмма Барретт, 22 февраля 2023 г.

Команда исследователей УФ продвинула наше понимание защитных слоев клеток — микроскопическое открытие с большим потенциалом для разработки будущих лекарств. Команда, в которую вошли Мэтью Эдди, доцент кафедры химии, и аспиранты Навин Такур и Арка Рэй, опубликовали свои выводы в ведущем научном журнале Nature Communications. Полученные результаты открывают путь к разработке новых терапевтических стратегий, связанных с патологическими состояниями, такими как воспаление, нейродегенеративные заболевания и рак, с целью продвижения дизайна лекарств.

По мнению исследователей, рецепторы, связанные с G-белком (GPCR), встроенные в фосфолипиды клеточных мембран, являются важной частью многих физиологических процессов. Они обнаруживают сигналы от внешних раздражителей, таких как гормоны, нейротрансмиттеры и лекарства, и передают их внутрь клетки, вызывая физиологический ответ. Несмотря на их значимость, поскольку одна треть одобренных FDA препаратов нацелена на GPCR, научное понимание механизмов передачи сигналов GPCR остается ограниченным. Поэтому команда стремилась расширить эти знания.

«Наше исследование подчеркивает важность более детального изучения клеточной мембраны, поскольку эти клеточные сигнальные белки проводят там большую часть своего времени», — сказали исследователи.

После тестирования реакции на лекарства в различных мембранных средах они обнаружили, что состав клеточных мембран может значительно изменить реакцию рецепторных белков на лекарства. Следовательно, наследственные факторы или факторы окружающей среды, влияющие на состав клеточных мембран, такие как обмен веществ, диета и заболевания, могут влиять на взаимодействие лекарств с организмом человека.

Новые данные, полученные в результате этого исследования, показывают, что определенные липиды могут оказывать значительное влияние на активацию типа GPCR, который действует как важная мишень при лечении болезни Паркинсона и некоторых видов рака. Команда подчеркивает потенциал будущего исследования этого рецептора, называемого аденозиновым рецептором A2A, в качестве мишени для иммунотерапии рака.

В конечном итоге исследование предоставило новое понимание регуляции клеточных процессов с помощью GPCR и предоставило новые критерии для рационального дизайна лекарств, которые лучше учитывают клеточную среду, что, очевидно, повышает эффективность препарата и способствует его открытию.

Результаты стали возможными благодаря комплексному научному подходу исследовательских групп из Университета Флориды, Национальных институтов здравоохранения и Университета Делавэра. «Мы гордимся тем, что являемся частью совместной междисциплинарной команды, которая использовала широкий спектр экспериментальных, вычислительных и клеточных методологий для подхода к исследовательской проблеме с разных точек зрения», — сказали исследователи.

Применяя многовекторный подход, аспиранты UF, возглавлявшие исследование, имели возможность развить важные навыки для своего профессионального развития, включая научное общение, управление проектами и командную работу.

«За время работы над этим проектом я добился значительного роста как исследователь», — сказал Тхакур. «Мои карьерные устремления — возглавить исследования в области открытия передовых лекарств в фармацевтической промышленности, и я уверен, что мой нынешний опыт поможет мне добиться успеха в моей будущей карьере».

Полный текст исследования читайте здесь.