Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy u góry

Naukowcy odkryli potencjalny lek na jaskrę

Za pomocą nowoczesnego wysokowydajnego badania przesiewowego (ang. high-throughput screening) naukowcom po raz pierwszy udało się zidentyfikować cząsteczki, które potencjalnie mogą hamować akumulację toksycznego białka w oku prowadzącego do wystąpienia jaskry.

Jaskrą nazywamy grupę chorób, które mogą doprowadzić do uszkodzenia nerwu wzrokowego oraz spowodować uszkodzenie widzenia, a nawet całkowitą utratę wzroku. Głównym czynnikiem ryzyka uszkodzenia nerwu wzrokowego jest podwyższone ciśnienie wewnątrzgałkowe.

Badacze spekulują, że ewentualną przyczyną podwyższonego ciśnienia może stanowić zmutowane białko zwane miocyliną. To właśnie białko jest toksyczne dla komórek znajdujących się w części oka odpowiedzialnej za regulację ciśnienia wewnątrzgałkowego. Cząsteczki tego genetycznie zmienionego białka mają tendencję do gromadzenia się w przedniej części oka zapobiegając w ten sposób swobodnemu przepływowi cieczy wodnistej i doprowadzając do podwyższenia ciśnienia. Ta kaskada zdarzeń może prowadzić do wystąpienia jaskry o wczesnym początku, która dotyczy kilku milionów ludzi w wieku do 35 lat na całym świecie.

W celu odnalezienia cząstek, które wiązałyby się ze zmienioną genetycznie miocyliną i zapobiegały jej agregacji, naukowcy wykorzystali wysokowydajne badanie przesiewowe, w ramach którego sprawdzili ogromnie długą listę związków chemicznych. Udało im się dzięki temu odkryć dwa związki, które potencjalnie mogłyby zostać zastosowane w leczeniu jaskry o wczesnym początku.

„Właśnie te dwa związki są w zasadzie pierwszymi potencjalnymi lekami do zastosowania u pacjentów z jaskrą”, mówi kierowniczka laboratorium Raquel Lieberman, profesor nadzwyczajny w School of Chemistry and Biochemistry na Georgia Institute of Technology w Atlancie.

Lieberman zaprezentowała wyniki swoich badań 20 stycznia na konferencji Society for Laboratory Automation and Screening, która odbyła się w San Diego w stanie Kalifornia.

Wyniki badania zostały także opublikowane 26. listopada w czasopiśmie ACS Chemical Biology. Projekt uzyskał wsparcie ze strony Narodowych Instytutów Zdrowia Stanów Zjednoczonych, a także od Pew Scholar in Biomedical Sciences. Projekt powstał we współpracy Georgia Institute of Technology, Emory University oraz University of South Florida.

Głównym elementem badania była przeprowadzona przez laboratorium Lieberman analiza pozwalająca na wykorzystanie podstawowych zasad wiązania ligandu do receptora. W czasie analizy naukowcy zmieszali cząstki zmutowanego białka miocyliny ze związkiem fluorescencyjnym, który emituje większe ilości światła, gdy miocylina jest w postaci rozwiniętej. Kiedy badana pod kątem kompatybilności z miocyliną cząstka wiąże się z nią – para tych białek staje się bardzo stabilna (białka są wtedy ze sobą ściśle związane) – dochodzi do zmniejszenia emisji światła przez cząstki fluorescencyjne. Poprzez pomiar fluorescencji, naukowcy byli w stanie zidentyfikować cząsteczki, które ściśle wiążą się ze zmutowanymi cząsteczkami miocyliny.

W następnej fazie badań naukowcy użyli tych zidentyfikowanych molekuł i dodali je do hodowli komórek ludzkich, które produkowały toksyczną, agregującą miocylinę. Nowo zidentyfikowane cząsteczki okazały się hamować jej agregację i spowodowały uwolnienie zmutowanej miocyliny z komórek i zmniejszenie jej toksyczności.

„Z pomocą wstępnego badania przesiewowego udało nam się odkryć dwa związki chemiczne, które wiążą się z miocyliną, a także hamują jej agregację. Gdy zobaczyliśmy, że związki te hamują agregację, uświadomiliśmy sobie, że naprawdę robimy coś dobrego, gdyż ten właśnie proces leży u podłoża patogenetycznego jaskry o wczesnej postaci”.

W innym badaniu Lieberman opisała toksyczne agregaty miocyliny. Wyniki tego badania opublikowane zostały w grudniu 2013 roku w czasopiśmie Journal of Molecular Biology. Wyniki tego badania wskazują na to, że agregująca miocylina przypomina złogi białkowe zwane amyloidem, które odpowiedzialne są za występowanie choroby Alzheimera oraz innych chorób neurodegeneracyjnych.

„W przypadku choroby Alzheimera złogi białkowe znajdują się w macierzy zewnątrzkomórkowej i doprowadzają do śmierci neuronów. W przypadku jaskry natomiast agregujące białka nie bezpośrednio zabijają neurony w siatkówce i doprowadzają do utraty wzroku, ale są toksyczne dla komórek znajdujących się w aparacie regulującym ciśnienie wewnątrzgałkowe,” mówi Lieberman. „Mechanizm patofizjologiczny jest bardzo podobny do mechanizmu powstawania amyloidu w przypadku znanych chorób neurodegeneracyjnych.”

Obecnie naukowcy starają się skupić uwagę na dokładnym określeniu struktury miocyliny oraz dowiedzieć się więcej na jej temat – za co jest odpowiedzialna i dlaczego w ogóle występuje w oku.

„Zasadniczym problemem jest to, że naukowcy badają miocylinę od 14 lat i nadal nikt nie wie jaka jest jej rola biologiczna dla narządu wzroku,” tłumaczy Lieberman.


Autor tłumaczenia: Bartłomiej Taurogiński

Źródło: http://www.gtresearchnews.gatech.edu/researchers-discover-potential-drug-targets-for-early-onset-glaucoma/


Tagi: wysokowydajne badanie przesiewowe, high-throughput screening, lab, laboratorium, jaskra
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Innowacyjna aplikacja BlinkMouse
23-02-2017

Innowacyjna aplikacja BlinkMouse

Dr inż. Joanna Marnik z Katedry Informatyki i Automatyki Wydziału Elektrotechniki i Informatyki stworzyła aplikację BlinkMouse zastępującą mysz komputerową.

Nowe technologie dla dziewczyn
23-02-2017

Nowe technologie dla dziewczyn

Od 8 marca 2016 r. do 30 czerwca 2017 r. trwa nabór wniosków w ramach programu mentoringowo-stypendialnego Nowe technologie dla dziewczyn.

Odkryto nowy ponadprzeciętny nanomateriał?
23-02-2017

Odkryto nowy ponadprzeciętny nanomateriał?

Wszyscy kochamy grafen, który jest również twardszy od diamentu i odznacza się większą wytrzymałością niż stal, jednak nie jest to jedyny istniejący ponadprzeciętny nanomateriał.

Terapia genowa przywraca słuch
23-02-2017

Terapia genowa przywraca słuch

Latem 2015 roku, zespół naukowców opisał przypadek przywrócenia podstawowego słuchu u genetycznie głuchych myszy w wyniku zastosowania terapii genowej.

znajdz nas na fcb
Informacje dnia: Turniej robotów na Politechnice Warszawskiej Konkurs na projekty w obszarze fotoniki - III edycja Innowacyjna aplikacja BlinkMouse Konkurs na najlepszą książkę akademicką i naukową Mikroalgi z PW rewolucją w przemyśle? Nowe technologie dla dziewczyn Turniej robotów na Politechnice Warszawskiej Konkurs na projekty w obszarze fotoniki - III edycja Innowacyjna aplikacja BlinkMouse Konkurs na najlepszą książkę akademicką i naukową Mikroalgi z PW rewolucją w przemyśle? Nowe technologie dla dziewczyn Turniej robotów na Politechnice Warszawskiej Konkurs na projekty w obszarze fotoniki - III edycja Innowacyjna aplikacja BlinkMouse Konkurs na najlepszą książkę akademicką i naukową Mikroalgi z PW rewolucją w przemyśle? Nowe technologie dla dziewczyn

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 Mlodym Okiem Nanotechnologia Lodz Genomica SYMBIOZA 2017 Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab