A kutatók fejlesztik a kábítószert a testóra visszaállításához

A tudósok kifejlesztettek egy olyan gyógyszert, amely sikeresen visszaállítja és újraindítja a laboratóriumi egerek természetes 24 órás testóráját.

Emlősben ennek a képessége megnyitja annak lehetőségét, hogy farmakológiailag kezelje az emberi nehézségeket, ideértve néhány pszichiátriai rendellenességet, a sugárzavarokat és a műszakos munka egészségügyi hatásait.

A kutatókat Andrew Loudon professzor vezette a Manchesteri Egyetemről és Dr. Mick Hastings a cambridge-i MRC molekuláris biológiai laboratóriumából.

A csapat a Pfizer tudósainak multidiszciplináris csoportjával is dolgozott Dr. Travis Wager vezetésével.

Loudon professzor elmondta: „Nagyon pusztító lehet az agyunk és a testünk számára, ha valami történik, ami megzavarja a testóránk természetes ritmusát. Ennek oka lehet betegség, vagy jet késés vagy a munkahelyi nappali és éjszakai műszak közötti gyakori váltás következménye.

"Felfedeztük, hogy vezérelhetjük az óra ketyegési sebességének beállításában szerepet játszó egyik kulcsmolekulát, és ezzel valóban új ritmusba lendíthetjük."

A legtöbb élőlénynek és növénynek van egy belső testidőzítő rendszere, az úgynevezett cirkadián óra.Ez egy komplex molekularendszer minden sejtben, amely minden ritmust vezérel az emlősök alvásától a növények virágzásáig.

A fény, valamint a nappali és éjszakai ciklus nagyon fontos az óra visszaállításához, és a finom beállításokat több enzim, köztük az egyik úgynevezett kazein-kináz 1 révén végzik, amely a projekt középpontjában állt.

Loudon professzor folytatta: „A cirkadián óra a 24 órás nappali-éjszakai ciklushoz kapcsolódik, és az óra mechanizmusának nagy része naponta egyszer„ ketyeg ”. Ha minden egyes „kullancsot” úgy képzel el, hogy azt egy hullám 24 órás perióduson keresztüli emelkedése és csökkenése képviseli, akkor felfelé haladva megnő a fehérje mennyisége a sejtben, amely része az óra mechanizmusának, és lemegy, ezek az anyagok lebomlanak és újra csökkennek. A kazein-kináz 1 megkönnyíti a lebomlási részt.

„Tehát el lehet képzelni, hogy minél gyorsabban működik a kazein-kináz 1, annál meredekebb a hullám lefelé eső része, és annál gyorsabban ketyeg az óra - a kazein-kináz 1 aktivitásának bármilyen változása, gyorsabb vagy lassabb, a„ ketyegést ”24 óráról valamilyen más időszak.

"Vegye figyelembe, hogy ha teste hirtelen 23 vagy 25 órás órákon kezd dolgozni, akkor számos természetes folyamata, mint például az alvás és az ébrenlét, nappal és éjjel hamarosan lépéstől mentes lehet."

A csapat talált egy olyan gyógyszert, amely lelassítja a kazein-kináz 1-et, és olyan egerekben használta, ahol a cirkadián ritmus megszűnt (vagyis az óra teljesen leállt). Élő egerekben, valamint egerek sejtjeiben és szövetmintáiban képesek voltak helyreállítani az óra ketyegését a gyógyszer alkalmazásával a kazein-kináz 1 aktivitásának gátlására.

Loudon professzor megállapította: „Megmutattuk, hogy gyógyszerek segítségével szinkronizálhatjuk az egér testóráját, és így hasonló gyógyszerek is alkalmazhatók a cirkadián ritmus zavarával járó egészségi problémák kezelésére. Ez magában foglalhat néhány pszichiátriai betegséget és bizonyos cirkadián alvási rendellenességeket. Ez segíthet az embereknek a jet lag és a műszakos munka hatásainak megbirkózásában is. ”

Janet Allen professzor, a BBSRC kutatási igazgatója elmondta: „Az egészségügyi problémák kezelésére szolgáló gyógyszerek kifejlesztésének leghatékonyabb módja az alapvető biológia megértése, amely alátámasztja a testünkben zajló eseményeket. Ebben az esetben a biológiai órákat vezérlő enzim alapvető biológiájának megértésével a kutatócsoport képes volt azonosítani a lehetséges gyógyszeralapú megoldásokat számos olyan kérdésre, amely sok ember egészségét és életminőségét befolyásolja. "

Dr. Michel Goedert, az Orvosi Kutatási Tanács Molekuláris Biológiai Laboratóriumának neurobiológiai részlegének vezetője elmondta: „Mindannyian ismerjük a jet-lag-ot és azt az érzést, hogy időben elterelődünk. Valószínűleg kevésbé értik, hogy ez a hatás hogyan hathat bizonyos mentális betegségekben szenvedőkre.

„Döntő jelentőségű annak kiderítése, hogy mi lehet rosszul az agy molekuláris és sejtszinten, ha meg akarjuk határozni, hogy milyen kezelések működnek a betegek számára. Ha további emberen végzett vizsgálatok megerősítik, amit ez a vizsgálat egereken mutatott, ez végül egy teljesen új megközelítéshez vezethet a mentális betegségek, például a bipoláris rendellenesség kezelésében. "

Dr. Wager, tudományos munkatárs, Pfizer elmondta: „Elképesztő, mit lehet elérni, ha elsőrangú tudományos csoportok és gyógyszerészeti felfedező egységek állnak össze. Kihasználva egymás tehetségét, most mélyebben megértjük a kazein-kináz szerepét a biológiai rendszerekben. Az aritmikus rendszer befogadásának vagy újrateremtésének képessége megnyitja az ajtót a cirkadián ritmuszavarok új kezelési lehetősége előtt.

„A kazein-kináz gátlásának megcélzása kis molekulákkal új gyógyszerek felfedezéséhez vezethet a bipoláris depresszió és más cirkadián ritmuszavarok kezelésére. Ezeknek a rendellenességeknek a terhe óriási, és új kezelési lehetőségekre van szükség. ”

A tanulmány a folyóiratban jelent meg PNAS.

Forrás: Biotechnológia és Biológiai Tudományok Kutatási Tanácsa