Bazelio universiteto tyrėjai gali išbandyti daugiau nei 1500 aktyvių medžiagų poveikį ląstelių metabolizmui. Jų analizė taip pat lėmė anksčiau nežinomų žinomų vaistų mechanizmų atradimą. Šis požiūris gali padėti mokslininkams geriau numatyti šalutinį poveikį ir rasti papildomų komerciškai prieinamų vaistų naudojimo būdų.
Kaip aktyvios medžiagos keičia metabolinius procesus ląstelėse? Atsakymas į šį klausimą suteiktų vertingų užuominų apie naujų vaistų kūrimą. Tačiau praeityje ištirti tokius veikimo būdus visai sudėtinei bibliotekai.
Bazelio universiteto biomedicinos katedros tyrėjai ką tik pateikė metodą, kaip tuo pačiu metu patikrinti tūkstančių aktyvių medžiagų metabolinį poveikį. Jie paskelbė šio metodo, žinomo kaip didelio pralaidumo metabolomikos, rezultatus Gamtos biotechnologijos.
Numatyti šalutinį poveikį ir sąveiką
„Kai geriau suprasime, kaip tiksliai medžiagos įsikiša į ląstelių metabolizmą, vaistų vystymasis gali būti pagreitėjęs“, – aiškina profesorė Mattia Zampieri. „Mūsų metodas suteikia papildomą medžiagų apibūdinimą, iš kurio galime daryti išvadą apie galimą šalutinį poveikį ar sąveiką su kitais vaistais.”
Tyrėjai, vadovaujami dr. Laurentz Schuhknecht, pagrindinio tyrimo autoriaus, augino ląsteles tūkstančiuose mažų šulinių ląstelių kultūros plokštelėse. Tada jie kiekviename šulinyje gydė ląsteles su vienu iš daugiau nei 1500 medžiagų iš jungtinės bibliotekos, ir naudojo metodą, vadinamą masės spektrometrija, kad išmatuotų, kaip tūkstančiai mažų biomolekulių ląstelėse (žinomos kaip metabolitai) keičiasi gydymo metu.
Tai leido tyrimo komandai rinkti duomenis apie daugiau nei 2000 metabolinių produktų pokyčius kiekvieno aktyvaus junginio ląstelėse. Tada jie palygino šiuos pokyčius su negydytomis ląstelėmis, atlikdami kompiuterių analizę. Tai lėmė kiekvienos veikliosios medžiagos poveikio ląstelių metabolizmui apžvalgą, o tai suteikė jiems labai tikslų atitinkamo veikimo būdo vaizdą.
Naujos išbandytų ir išbandytų vaistų programos
„Komerciškai prieinami vaistai gali paveikti ląstelių metabolizmą daug daugiau, nei mes įsivaizdavome“, – sako Zampieri, apibendrindamas eksperimentų rezultatus.
Ypač atkreipė dėmesį į anksčiau nežinomus įprastų vaistų veikimo būdus. Pavyzdžiui, komanda išsiaiškino, kad Tiratricolis – vaistas, skirtas gydyti retą būklę, susijusią su skydliaukės funkcija, išskyrus jo pagrindinį veikimo būdą, taip pat daro įtaką tam tikrų nukleotidų gamybai, DNR sintezės statybinių blokų gamybai.
„Taigi šis vaistas galėtų būti geras kandidatas į naują taikymo sritį: moduliuoti nukleotidų biosintezę ir todėl naudojamas, pavyzdžiui,, pavyzdžiui, vėžio terapijoje, slopinant naviko augimą“, – sako Schuhnecht.
Išsamūs duomenys apie tokius didelio pralaidumo metodus, kaip šis, gali padėti išmokyti dirbtinį intelektą kuriant naujus vaistus. „Mūsų ilgalaikė vizija yra suderinti paciento metabolinius ligos metabolinius profilius, kurių metabolizmo trukdžių trukdavo tūkstančius sudėtinių kandidatų, kad būtų galima išsiaiškinti geriausius vaistus, galinčius grąžinti ligos sukeltus molekulinius pokyčius“,-sako Zampieri.
Norint priartėti prie šios vizijos, farmakologas pabrėžia ne tik suprasti medžiagų medžiagų veikimą metabolizme.
Ne mažiau svarbu, kaip žmogaus kūnas apdoroja aktyvias medžiagas ir taip keičia jų poveikį. Todėl mokslininkai atlieka tolesnius tyrimus, norėdami atidžiau ištirti kūno ir aktyviųjų medžiagų sąveiką.