Cercetătorii de la Universitatea din Arizona au descoperit o proteină care ar putea fi folosită pentru a produce medicamente antifungice care salvează vieți.
Fungii sunt peste tot, inclusiv în și în jurul corpului nostru, la fel ca bacteriile. Și, precum bacteriile, fungii te pot infecta și îmbolnăvi. Aproximativ 150 de milioane de oameni sunt infectați în fiecare an și aproximativ 1,7 milioane de oameni mor din cauza fungiilor, majoritatea celor cu un sistem imunitar slăbit. Celulele fungice și celulele sistemului imunitar uman folosesc reacții chimice foarte asemănătoare pentru a alege când să crească. Cercetătorii de la Universitatea din Arizona au descoperit diferențe subtile între cele două tipuri de celule care pot încuraja crearea de medicamente antifungice care pot viza patogenii în organism, protejând în același timp sistemul imunitar.
Cercetările lor nu numai că au implicații pentru dezvoltarea medicamentelor, dar dezvăluie și modul în care o cale străveche de control a creșterii prezentă în toate organismele multicelulare a evoluat în timp.
Este bine cunoscut comunității științifice că un complex proteic numit complexul țintă de rapamicină 1 (TORC1) reglează creșterea celulară în orice, de la oameni până la fungii. Cu toate acestea, proteina care inițiază acest proces în fungii a fost recent identificată și numită Ait1. Este un senzor și un regulator de nutrienți TORC1. Când funcționează corect, Ait1 oprește TORC1 atunci când celulele fungice sunt lipsite de nutrienți, ceea ce inhibă creșterea celulelor.
Cercetătorii sunt interesați să determine modul în care celulele simt stresul și foamea și apoi să decidă cât de repede cresc. Înțelegerea modului în care TORC1 este declanșat în diferite organisme este importantă pentru dezvoltarea tratamentelor pentru diverse boli.
TORC1 a fost descoperit inițial în fungii, dar este, de asemenea, esențial pentru activarea celulelor din sistemul imunitar uman pentru a genera un răspuns. Atunci când TORC1 nu funcționează așa cum ar trebui, poate declanșa dezvoltarea cancerului, diabetului și diferitelor tulburări neurologice, inclusiv epilepsia și depresia.
„Dacă TORC1 este hiperactiv, poate provoca cancer sau epilepsie. Dacă nu este activ, poate provoca depresie”, a spus Capaldi, a spus coautorul studiului Andrew Capaldi, profesor asociat al Departamentului de Biologie Moleculară și Celulară a Universității Arizona și membru al Institutului BIO5.
Dar faptul că și corpurile umane depind de aceeași cale TORC1 ca drojdia reprezintă o problemă. Dacă oamenii de știință dezvoltă medicamente care inhibă creșterea drojdiilor patogene prin controlul TORC1, „am avea mari probleme, deoarece TORC1 controlează și creșterea celulelor imunitare umane și așa mai departe”, a spus Capaldi.
“De exemplu, puteți bloca creșterea fungiilor foarte ușor folosind rapamicina – un medicament care se leagă direct de TORC1 și inhibă TORC1 – astfel încât să combată orice infecție. Cu toate acestea, același medicament este utilizat în mod regulat la pacienții cu transplant pentru a-și suprima sistemul imunitar, așa că ar fi un dezastru.” a adăugat Capaldi.
Cercetătorii au descoperit că, în timp ce calea TORC1 este foarte asemănătoare la fungii și la oameni, oamenii nu se bazează pe Ait1 pentru a regla TORC1. Deci, medicamentele care vizează în mod specific Ait1 ar trebui să inhibe creșterea celulelor fungice și nu a celulelor imunitare umane.
Ait1 a evoluat doar în ultimii 200 de milioane de ani și este relativ nou din perspectivă evolutivă. Cu aproximativ 200 de milioane de ani în urmă, un regulator al TORC1 numit Rheb pare să fi dispărut din celulele diferitelor organisme exact când Ait1 a evoluat.
“Arătăm că unii dintre regulatorii antici ai TORC1 găsiți la oameni, inclusiv Rheb, au dispărut în aceleași fungii care au achiziționat Ait1 acum 200 de milioane de ani. Acești regulatori antici s-au pierdut și în evoluția altor organisme unicelulare, inclusiv a multor paraziți și plante. Prin urmare, este probabil ca alte organisme unicelulare să-și fi dobândit propriile regulatoare – similare cu Ait1. Acum oamenii pot să le caute, ar fi și ținte bune pentru medicamente.” a concluzionat Capaldi.
Cercetările au fost publicate în eLife.
Articol de Cristina Zarioiu
