Cercetătorii de la Weill Cornell Medicine împreună cu cei de la centrul memorial Sloan Kettering pentru cercetarea cancerului au descoperit modul în care un medicament pentru scleroza multiplă interacționează cu țintele neuronale.
Studiul a fost publicat în revista de specialitate Nature Communications și detaliază structura moleculară a medicamentului pentru scleroză multiplă Siponimod, dar mai ales modul în care interacționează cu destinația sa, receptorul S1P1.
Receptorii S1P1 sunt exprimați la scală largă, pe o multitudine de tipuri de celule, inclusiv cele imune, cardiovasculare sau ale sistemului nervos central. Studiile de specialitate de actualitate care au investigat rolul acestor receptori, găsesc importanța lor ca mediator în fenomenul de diferențiere celulară, migrație, supraviețuire, angiogeneză, homeostaza calciului și inflamație sau imunitate.
În patologia sclerozei multiple, celulele sistemului imunitar – limfocitele – nu funcționează corespunzător și, prin urmare, atacă învelișul protector al celulelor nervoase. Această cascadă moleculară determină simptome neurologice progresive cu care se confruntă pacienții. Cu ajutorul medicamentelor ce suprimă sistemul imunitar, eliberarea limfocitelor din ganglionii limfatici este blocată prin închiderea receptorilor S1P1.
Medicamentele de primă generație, însă, nu reușeau să tințească doar receptorii doriți, mai exact S1P1, ci și receptorii de tip S1P3, provocând efecte adverse pentru pacienți. Unul dintre cele mai des întâlnite efecte adverse era un ritm cardiac anormal. Nici medicamentele din a doua generație nu au reușit să rezolve această problemă, acestea legându-se de un receptor numit S1P5. Era nevoie de o alternativă, deoarece legarea de receptorul S1P5 provoca, de asemenea, simptome neplăcute.
Pentru această cercetare s-a folosit o tehnică de microscopie electronică numită crio-EM. Noua descoperire dezvăluie modul în care Siponimod se leagă de receptorii doriți, dar și ce anume împiedică legarea de cei nedoriți. Oamenii de știință pot folosi aceste informații în modificarea medicamentului pentru a-l ajuta să se atașeze mai strâns la ținta sa (S1P1) și mai puțin probabil să se lege cu o țintă nedorită (S1P5), reducând riscul de efecte secundare.
De asemenea, prin studiul acesta, oamenii de știință au mai descoperit o informație importantă, și anume rolul precis al lipidelor naturale în reglarea sistemului imunitar, a sistemului nervos și a funcției pulmonare. Echipa a descoperit faptul că două tipuri de lipide aproape identice numite sfingosina 1-fosfat și acidul lizofosfatidic dezvoltă forme diferite în contact cu receptorii țintă.
“Lipidele sunt molecule extrem de plastice, iar structurile dezvăluie modul în care receptorii profită de diferențele subtile din structurile lipidelor pentru a le discrimina între ele”, a declarat co-autorul principal, Dr. Richard Hite, biolog structuralist la Memorial Sloan Kettering și profesor asistent în cadrul programelor de biochimie și biologie structurală și de fiziologie, biofizică și biologie a sistemelor de la Weill Cornell Graduate School of Medical Sciences.
Descoperirea evidențiază importanța conceperii cu atenție a medicamentelor pe bază de lipide pentru a preveni ca acestea să nu-și rateze țintele. “Trebuie să producem medicamente pe bază de lipide care să fie foarte specifice pentru a reduce riscul de efecte secundare”, a spus el.
“Această descoperire ne va ajuta să îmbunătățim medicamentele pentru scleroza multiplă și să reducem efectele secundare ale acestora”, a declarat co-autorul principal al studiului, Dr. Xin-Yun Huang, profesor de fiziologie și biofizică la Weill Cornell Medicine.
Descoperirile acestui studiu ajută la dezvoltarea noii generații de medicamente pentru scleroză multiplă, dar și la înțelegerea modului în care lipidele pot asista la reglarea organismului în mod natural. Fără îndoială, luând în considerare specificitatea crescută a receptorului la tipul de lipide, putem înțelege necesitatea ca medicamentele pe bază de lipide să prezinte o specificitate crescută, pentru a reduce efectele secundare.
Articol de Victoria Nănău