УЧЕНИТЕ ОТКРИВАТ ПОТЕНЦИАЛ ПРОТИВ СТАРЕЕНЕ В СТАРОТО ЛЕКАРСТВО

Текат клинични изпитвания, за да се провери дали рапамицинът, лекарство, което в продължение на десетилетия служи като имуносупресор, може също да лекува рак и невродегенерация. Учените също се интересуват от изследването на свойствата му против стареене.

Възможно е учените да са открили антиейдж и невропротективни ползи в съществуващо имуносупресивно лекарство.

Рапамицин получава името си от Рапа Нуи, местният термин за Великденския остров. През 60-те години учените отиват на острова в търсене на нови антимикробни средства. Те открили, че в почвата на острова има бактерии, които съдържат „съединение със забележителни противогъбични, имуносупресивни и противотуморни свойства“.

В продължение на много години учените вярват, че рапамицинът упражнява по-голямата част от ефекта си чрез блокиране на подходящо наречената механистична цел на рапамицин (mTOR). Въпреки това, те също подозираха, че лекарството може да действа не само по този клетъчен сигнален път.

Сега, като разкрива втора клетъчна цел за рапамицин, скорошно проучване предлага ценна информация за потенциала на лекарството като невропротективно средство против стареене.

Втората цел е протеин, наречен преходен рецепторен потенциал муколипин 1 (TRPML1). Изглежда насочването към TRPML1 стимулира процеса на рециклиране, който спира клетките да се запушват с отпадъчен материал и дефектни протеини.

Натрупването на дефектни протеини в клетките е характеристика на стареенето. Също така е отличителен белег на болестта на Алцхаймер, Паркинсон и други невродегенеративни заболявания.

Изследването е дело на изследователи от Университета на Мичиган в Ан Арбър и Техническия университет в Китай в Китай. Те съобщават за констатациите си наскоро PLOS Биология хартия.

Основният изследовател на изследването е Haoxing Xu, който ръководи лаборатория в катедрата по молекулярна, клетъчна и биология на развитието в университета в Мичиган.

„Идентифицирането на нова цел на рапамицин предлага прозрение в разработването на следващото поколение рапамицин, което ще има по-специфичен ефект върху невродегенеративните заболявания“, казва авторът на съосновното изследване Уей Чен, който работи в лабораторията на Xu.

Рапамицин и автофагия

След откриването на рапамицин, различните му приложения като имуносупресор се разширяват от предотвратяване на имунно отхвърляне на трансплантации на органи до покритие на стентове, които подпомагат отворените коронарни артерии.

Администрацията по храните и лекарствата (FDA) също одобри няколко производни на рапамицин или „рапалози“ за клинични проучвания, за да се оцени тяхната ефективност при насочване на раковите клетки и лечение на невродегенеративни заболявания. Освен това, проучвания върху бозайници, мухи и други организми показват, че рапамицинът може да удължи продължителността на живота.

Когато рапамицин блокира mTOR, той спира растежа на клетките. Ето защо разработчиците на лекарства се интересуват от потенциала му като противораково средство, тъй като неконтролираният растеж на клетките е основна характеристика на рака.

Блокирането на mTOR обаче също задейства автофагията. Автофагията е друг клетъчен процес, който изчиства и рециклира увредените клетъчни компоненти и протеини, които имат неправилна форма и не работят правилно.

Автофагията зависи от отделенията за рециклиране на клетки, наречени лизозоми, за да разгради отпадъчните материали на молекулярни градивни елементи, които клетката може да използва отново.

„Основната функция на лизозомата е да поддържа здравословното състояние на клетката, тъй като тя разгражда вредните вещества в клетката“, обяснява авторът на съоснователното проучване Xiaoli Zhang, който също работи в лабораторията на Xu.

„По време на стресови условия,“ добавя тя, „автофагията може да доведе до [...] оцеляване на клетките чрез разграждане на нефункционални компоненти и осигуряване на градивните елементи на клетките, като аминокиселини и липиди.“

TRPML1 и лизозоми

TRPML1 е протеин, който седи на повърхността на лизозомите и действа като канал за калциеви йони. Той предава сигнали, които контролират функцията на лизозомите.

Екипът използва „скоба за лизозомен пластир“, за да изследва ролята на TRPML1. Тази изключително усъвършенствана техника позволява на изследователите да наблюдават работата на канала. Екипът използва култури от клетки на бозайници и хора в своето проучване.

Използвайки скобата за пластир, екипът може да покаже, че рапамицинът е успял да отвори канала TRPML1 в лизозомите на клетките независимо от mTOR. Нямаше значение дали mTOR е активен или неактивен; ефектът беше същият.

Изследователите също така откриха, че рапамицинът не може да предизвика автофагия в клетки, в които липсва TRPML1. Това показа, че рапамицинът се нуждае от TRPML1 за засилване на автофагията.

Авторите заключават, че „идентифицирането на TRPML1 като допълнителна цел [рапамицин], независимо от mTOR, може да доведе до по-добро механистично разбиране на ефектите на [рапамицин] върху клетъчния клирънс.“

„Смятаме, че лизозомният TRPML1 може да допринесе значително за невропротективните и противостареещи ефекти на рапамицин“, казва Чен.