ВЧЕНІ ВИЯВЛЯЮТЬ АНТИВІКОВИЙ ПОТЕНЦІАЛ У СТАРОМУ ПРЕПАРАТІ

Зараз проводяться клінічні випробування, щоб перевірити, чи може рапаміцин, препарат, який десятиліттями служив супресором імунітету, також лікувати рак та нейродегенерацію. Також вчені зацікавлені в дослідженні його антивікових властивостей.

Можливо, вчені знайшли антивікові та нейропротекторні переваги в існуючому імунодепресанті.

Рапаміцин отримав свою назву від Rapa Nui, рідного терміну для острова Пасхи. У 1960-х роках вчені вирушили на острів у пошуках нових антимікробних препаратів. Вони виявили, що в грунті острова живуть бактерії, що містять "сполуку з чудовими протигрибковими, імунодепресивними та протипухлинними властивостями".

Протягом багатьох років вчені вважали, що рапаміцин здійснює більшу частину свого ефекту, блокуючи відповідну назву механістичної мішені рапаміцину (mTOR). Однак вони також підозрювали, що препарат може впливати не лише на цей сигнальний шлях клітин.

Тепер, виявивши другу клітинну мішень для рапаміцину, нещодавнє дослідження пропонує цінну інформацію про потенціал препарату як нейропротекторного, антивікового агента.

Другою мішенню є білок, який називається транзиторним потенційним рецептором муколіпіну 1 (TRPML1). Орієнтація на TRPML1, здається, стимулює процес переробки, який зупиняє засмічення клітин відходами та несправними білками.

Накопичення дефектних білків у клітинах є характеристикою старіння. Це також відмітна риса хвороби Альцгеймера, Паркінсона та інших нейродегенеративних захворювань.

Дослідження є роботою дослідників з Мічиганського університету в Ен-Арборі та Чжецзянського технологічного університету в Китаї. Вони повідомляють про свої висновки нещодавно PLOS Біологія папір.

Головним дослідником дослідження є Хаосін Сюй, який керує лабораторією у відділі молекулярної, клітинної та біології розвитку Мічиганського університету.

"Визначення нової мішені для рапаміцину дає можливість зрозуміти розробку наступного покоління рапаміцину, який матиме більш конкретний вплив на нейродегенеративні захворювання", - говорить автор спільного дослідження Вей Чень, яка працює в лабораторії Сю.

Рапаміцин та аутофагія

З часу відкриття рапаміцину його різноманітне використання як супресора імунітету розширилося від запобігання імунному відторгненню трансплантації органів до покриття стентів, які підтримують відкриті коронарні артерії.

Управління з контролю за продуктами та ліками (FDA) також затвердило кілька похідних рапаміцину або "рапалогів" для клінічних випробувань, щоб оцінити їх ефективність у націлюванні на ракові клітини та лікуванні нейродегенеративних захворювань. Крім того, дослідження на ссавцях, мухах та інших організмах показали, що рапаміцин може продовжити тривалість життя.

Коли рапаміцин блокує mTOR, він зупиняє ріст клітин. Ось чому розробників ліків цікавить його потенціал протипухлинного агента, оскільки неконтрольований ріст клітин є основною ознакою раку.

Однак блокування mTOR також приводить в рух автофагію. Автофагія - це ще один клітинний процес, який очищає та переробляє пошкоджені клітинні компоненти та білки, які мають неправильну форму і не працюють належним чином.

Автофагія залежить від відділів для переробки клітин, які називаються лізосомами, щоб розщепити відходи на молекулярні будівельні блоки, які клітина може використовувати знову.

"Основна функція лізосоми - підтримувати здоровий стан клітини, оскільки вона погіршує шкідливі речовини всередині клітини", - пояснює автор спільного дослідження Сяолі Чжан, який також працює в лабораторії Сю.

«Під час стресових станів, - додає вона, - аутофагія може призвести до [...] виживання клітин, погіршуючи дисфункціональні компоненти та забезпечуючи будівельні блоки клітин, таких як амінокислоти та ліпіди».

TRPML1 та лізосоми

TRPML1 - це білок, який сидить на поверхні лізосом і діє як канал для іонів кальцію. Він передає сигнали, які контролюють функцію лізосом.

Команда використовувала “затискач лізосомного пластиру” для дослідження ролі TRPML1. Ця надзвичайно складна техніка дозволяє дослідникам спостерігати за роботою каналу. У своєму дослідженні команда використовувала культури клітин ссавців та людини.

За допомогою пластирного затиску команда могла показати, що рапаміцин зміг відкрити канал TRPML1 в лізосомах клітин незалежно від mTOR. Не мало значення, активний чи неактивний mTOR; ефект був однаковим.

Дослідники також виявили, що рапаміцин не може викликати аутофагію в клітинах, у яких відсутній TRPML1. Це показало, що рапаміцин потребував TRPML1 для посилення аутофагії.

Автори роблять висновок, що «ідентифікація TRPML1 як додаткової мішені [рапаміцину], незалежно від mTOR, може призвести до кращого механістичного розуміння ефектів [рапаміцину] на клітинний кліренс».

"Ми вважаємо, що лізосомальний TRPML1 може суттєво сприяти нейропротекторним та антивіковим ефектам рапаміцину", - говорить Чен.