ВЪТРЕКЛЕТЪЧЕН ИНДИКАТОР ЗА ПРИЕМАНЕ НА ЛЕКАРСТВА

Етикети

cell, drugs, белтъци, индикатор; method, клетка, лекарства, метод, indicator, proteins

Иновативен метод за следене на вътрешноклетъчния прием на лекарства са разработили учени от Швейцария, според публикация в „ACS Sensors“.

Според авторите на разработката от Institute of Chemical Sciences and Engineering в Лозана (Швейцария) при проектирането и тестването на нови лекарства ключов въпрос е сигурността, че лекарствата достигат там, където трябва и че прониква до целевото място в подходяща концентрация.

Същевременно днес достъпните методи за наблюдение и следене на действието лекарствата, се провеждат в малко реалистични условия. Друг техен недостатък е свързан с това, че не достига информация за количеството на лекарството, което на практика е проникнало в клетката.

Група изследователи, под ръководството на проф. K. Johnsson, е разработила иновативен метод за следене на дадено лекарство, навлязло в клетките на организма. Тяхното решение се основава върху флуоресцетни белтъци детектори.

Основата на метода е биосензор, създаван за конкретно лекарство и два флуоресцентни белтъка. Когато лекарството не е достигнало до клетката, белтъците светят с определена светлина, а когато то е проникнало в клетката, те светят с друга светлина.

Едновременно с това учените са оценявали способността на лекарството да преминава през клетъчните мембрани, както и кинетиката на въвеждане на и отвеждане от клетките на различни белтъчни частици.

Според учените такива индикатори могат успешно да се вкарат в организма на човека, което би направило възможно за изследователите да наблюдават поемането на лекарствата.

Експериментите са проведени за два класа „цели“: (1) свързани с транспорта на въглеродния диоксид и (2) с pH хомеостазата в човешкия организъм. Специалистите обаче, предвиждат, че техния метод ще може да се прилага към всички други ензими, които са предмет на интерес от страна на фармацевтичната промишленост.

***

Струва ми се, без да съм специалист в областта, че тази иновация е много важна и в този метод има бъдеще, разбира се, ако парите не го подчинят на „естествения“ си стремеж към нарастване и печалба, което и най-вероятно ще се случи. А опазаряването, дори на един метод, вече води до неговата компрометация. Бъдещето ще покаже.

Източници: PAP/RZ (2017) Naukowcy zaprojektowali wewnątrzkomórkowe czujniki poboru leków. W: Rynek Zdrowia, 07 sierpnia 2017 http://www.rynekzdrowia.pl/badania-i-rozwoj/naukowcy-zaprojektowali-wewnatrzkomorkowe-czujniki-poboru-lekow,175349,11.html

Scarabelli, S., K. Th. Tan, R. Griss¶, R. Hovius, P. L. D’Alessandro, T. Vorherr, K. Johnsson (2017) Evaluating Cellular Drug Uptake with Fluorescent Sensor Proteins. In: ACS Sensors,  DOI: 10.1021/acssensors.7b00331

Снимка: http://www.rynekzdrowia.pl/badania-i-rozwoj/naukowcy-zaprojektowali-wewnatrzkomorkowe-czujniki-poboru-lekow,175349,11.html

доц. д-р Божидар Ивков

КАК СЕ СЪЗДАВАТ НОВИТЕ ЛЕКАРСТВА

Етикети

белтъци, лекарства, пептиди, структура; drugs, peptides, proteins, strukture

 

В нашето ежедневие непрекъснато използваме някакви лекарства. Говорим за ползите и вредите от тях. Често критикуваме – с право или без никакво основание – „не-здравите“ интереси на фармацевтичните компании. И всичко това сякаш нашето знание е нещо разбиращо се от само себе си и не подлежащо на коментар или на съмнение. Почти никога не си даваме сметка колко сложен е процеса и пътя до достигането до дадено лекарство, колко усилия са необходими и какви ресурси се влагат днес в разработването му.

Как се откриват и създават нови лекарства? Долният текст хвърля, макар и слаба, светлина върху тези сложни процеси, които ние с лека ръка коментираме, приемаме или отхвърляме.

Приятно четене.

доц. д-р Божидар Ивков

***

Скелет, съставен от пептиди – напомнящ частите на Лего, подготвят полските учени. Върху такъв скелет ще бъде значително по-лесно да се получат кристали на различни белтъци и да се изучи тяхната структура [1]. Това на свой ред е необходимо в процеса на съвременното проектиране на лекарствата.

 Съвременните лекарства се проектират на основата на информация за изграждането на структурата на даден белтък. Времената, когато лекарствата са били търсени „на сляпо“, като са тествани стотици случайни съединения, са вече в миналото. Днес учените най-напред трябва да научат, каква точно структура притежава ключовия белтък например на вируса, за да могат след това да я атакуват прецизно с приспособена химична молекула, действащата като ефективно лекарство.

– За да могат все пак да научат как изглежда структурата на белтъка – атом по атом – трябва най-напред да получим кристал на белтъка и след това да бъде подложен на рентгеново облъчване. Когато това се случва, тогава с помощта на компютъра можем да проектираме нещо, което би могло да има терапевтичен ефект – казва доц. д-р Агниешка Шумна от Института по органична химия към Полската академия на науките.

В тази работа се появява един сериозен проблем. Това е именно получаването на тези необходими кристали. Белтъците, както обяснява д-р Шумна, представляват доста сложни структури, с неправилни форми, различни характеристики на повърхността и някои от тях изобщо не искат да създават кристали. Кристализацията на други може да продължава с години.

Колективът, ръководен от д-р А. Шумна иска да подчини непокорните белтъци в процеса на кристализация. За провеждането на научните разработки учените са получили финансова подкрепа от Националния Център за Наука. – В плановете ни е включено създаването на система-скелет с много малки белтъчни частици – пептиди – казва тя. Пептидите, използвани в този скелет, могат да се сравнят с частите на Лего, защото те са необичайно много, могат да се свързват по между си и днес, след много години изследвания, можем да направим това по предвидим начин.

– С такива части-Лего искаме да изградим скелет, който ще помогне на големия белтък да бъде изграден от регулярните частици. Такъв скелет ще улесни създаването на белтъци по подреден начин, правещ възможна кристализацията на белтъците и определянето на тяхната структура – казва изследователката. В последваща перспектива такива скелети ще помогнат при проектирането на нови лекарства.

На първо място учените ще започнат работа с нещо „по-лесно“ и по-познати белтъци. – Ако белтъкът е изцяло нов и почти нищо не знаем за него, то процесът на кристализация може да се получи веднага, но обикновено продължава няколко години. Трябва да се прояви голяма търпение за това – подчертава нашата събеседничка.

Учените от други научни центрове вече конструират подобен род скелети, но досега са били изграждани от значително по-прости и едновременно с това по-трайни частици. Тези вече познати комерсиални материали се използват например за съхранение на водород или въглероден двуокис. – Затова подобен род мрежа трябва да бъде много солидна, а ние използваме деликатни пептиди – отбелязва д-р Шумна.

 Бележки

[1] „Пептидите са много къси (кратки) белтъчини. Размерът им е само 1 нм, затова с пълно право могат да се отнесат към наносвета. Както е известно, белтъчините се състоят от аминокиселини, като веригата от звената може да бъде с различна дължина: дълги, които съдържат десетки аминокиселини, и къси (кратки) – които имат само 2-3 звена. Именно това са пептидите. В организма пептидите са „информационните“ пратеници, които пренасят информацията от една клетка към друга, за да може всичко в организма да се извършва добре и както следва.

Животът съществува благодарение на две молекули: белтъчини от пептиди, които носят информацията, и ДНК, която е матрица и сама по себе си не е активна. При съединяването на пептидите с един или друг участък от ДНК, т.е. с даден участък на гена, възниква синтез на специфични белтъчини, възниква и живот. Клетките произвеждат белтъчини от определен тип“ [http://www.npcrizbg.info/2-uncategorised/8-] (бел.прев.)

 Превод от полски език: доц. д-р Божидар Ивков

 Преводът е направен по: Na czym polega nowoczesne projektowanie leków? Autor: naukawpolsce.pap.pl/Rynek Zdrowia 29 sierpnia 2016 20:36 http://www.rynekzdrowia.pl/farmacja/na-czym-polega-nowoczesne-projektowanie-lekow,165103,6.html