Аминокислоты, которые формируют белки, выполняют функцию кирпичиков, взаимодействующих друг с другом в структуре. Они играют фундаментальную роль в регуляции ответа клеток на лекарственные препараты.
Согласно международному исследованию, проведённому Исследовательским институтом Hospital del Mar и опубликованному в журнале Nature Communications, эти молекулы помогают регулировать клеточный ответ, что может способствовать разработке более эффективных и безопасных методов лечения.
Исследование было сосредоточено на специфическом клеточном рецепторе — каннабиноидном рецепторе типа 2 (CB2), ключевом белке в иммунной системе человека. Он принадлежит к семейству белков, известных как G-белок-связанные рецепторы (GPCRs), которые отвечают за передачу информации в клетки.
Примечательно, что эти рецепторы являются мишенью каждого третьего одобренного препарата, охватывающего лечение сердечно-сосудистых заболеваний, рака, астмы и расстройств психического здоровья.
Исследователи использовали компьютерное моделирование, лабораторные эксперименты и инструменты машинного обучения для анализа каждой аминокислоты в рецепторе по отдельности и наблюдения за тем, как каждое изменение влияет на его поведение.
Как объясняет доктор Яна Селент, координатор группы исследований по открытию лекарств GPCR в рамках программы исследований биомедицинской информатики в Исследовательском институте Hospital del Mar и научный сотрудник Университета Помпеу Фабра: «Самое интересное то, что мы узнали, как эти маленькие строительные блоки работают в огромной сети, активируя специфические клеточные ответы».
Это может сделать возможным, что «нацеливаясь на ключевые точки в этой сети, мы теперь можем разрабатывать лекарства, которые направляют рецептор точно к желаемому ответу», — добавляет доктор Селент, возглавлявшая исследование.
Исследование показало, что аминокислоты не действуют изолированно; вместо этого они постоянно взаимодействуют через динамическую сеть, которая модулирует ответ клеток на различные стимулы — будь то клеточные сигналы, лекарства или изменения окружающей среды. В случае каннабиноидного рецептора типа 2 они направляют клеточный ответ к полезным путям, избегая других, которые могут вызвать нежелательные эффекты.
Благодаря этим знаниям исследователи могут двигаться в направлении более точных и целенаправленных методов лечения — особенно важное преимущество при заболеваниях, где текущие лекарства могут вызывать нежелательные побочные эффекты.
«Это как давать лекарству точные инструкции, чтобы оно достигало только нужного места, но не где-либо ещё», — объясняет Мигель Диэгес, соавтор исследования и научный стажер в Исследовательском институте Hospital del Mar.
Все результаты, наборы данных и инструменты, созданные в ходе этого исследования, были опубликованы в открытом доступе, чтобы любой исследователь мог получить к ним доступ и использовать их.
Предоставлено Исследовательским институтом Hospital del Mar.