Теперь исследователи Джефферсона обнаружили, как обойти эту проблему, выбрав альтернативный путь, который блокирует повреждение сердца и помогает ему продолжать работу. Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences USA (PNAS), предлагает возможность разработки нового и потенциально более эффективного класса лекарств от сердечной недостаточности.
"Еще предстоит проделать большую работу, прежде чем это будет готово для пациентов, но это отличный пример того, как небольшое любопытство в лаборатории фундаментальных исследований может привести к открытиям, которые могут изменить то, как мы лечим очень распространенные и очень смертельная болезнь ", – сказал ведущий автор Джеффри Бенович, доктор философии.D., Томас Икинс, профессор, заведующий кафедрой биохимии и молекулярной биологии Медицинского колледжа Сидни Киммела и заместитель директора Онкологического центра Сидни Киммела в Университете Томаса Джефферсона.
Из бета-адренорецепторов, присутствующих в сердце, именно бета1-адренорецепторы в первую очередь отвечают за сокращение сердца или насосное действие, и на них нацелены традиционные бета-блокаторы. Доктор. Лаборатория Беновича, однако, разработала серию молекул, называемых пепдуцинами, которые были получены из частей бета2-адренорецептора и которые, как они обнаружили, могут избирательно активировать тот самый рецептор, из которого они произошли.
Это было, когда бывший аспирант Ричард Карр в Dr. Лаборатория Беновича, охарактеризовав свойства этих пепдуцинов, он заметил, что молекула имеет сходные характеристики с обычным лекарством от сердечной недостаточности под названием карведилол.
Они отправили пепдуцин своему коллеге доктору. Дуглас Тилли, Ph.D., в Университете Темпл, который проверил, как клетки сердца реагируют на молекулу. «Он был потрясен тем, что увидел», – сказал д-р.
Бенович.
Когда доктор. Тилли стимулировал клетки сердца пепдуцином, клетки начали биться сильнее. «Мы не ожидали, что это произойдет», – сказал д-р. Бенович.
Пепдуцин, который они использовали, был специфичен для пути бета2-адренорецепторов и не имел никакого эффекта на рецепторы бета1. Исследователи впервые продемонстрировали, что сокращение клеток сердечной мышцы может запускаться через бета2-адренорецепторы, используя этот новый пепдуцин.
Посредством дальнейшего биохимического анализа исследователи показали, что пепдуцин активирует способность бета2-адренорецептора взаимодействовать с вторичной сигнальной молекулой, называемой бета-аррестином, и что именно это взаимодействие способствует биению сердечных клеток.
Кроме того, пепдуцин активировал рецептор бета2 только на 40 или 50 процентов. По словам Беновича, возясь с молекулами пепдуцина, «мы думаем, что сможем получить полную активацию."
Следующие шаги, сказал д-р. Бенович, должны разработать лучшую версию пепдуцина.
Кроме того, доктор. Бенович и его коллеги планируют проверить существующие небольшие молекулы или лекарства, чтобы увидеть, можно ли имитировать действие пепдуцина.
Они также планируют изучить структуру рецепторов пепдуцина и бета2, чтобы лучше понять конструкцию более эффективных молекул, подобных пепдуцину.
«Если мы найдем или разработаем соединение, которое работает как этот пепдуцин, оно не обязательно вылечит болезнь сердца, но даст врачам еще один инструмент, который поможет укрепить больное сердце», – говорит Бенович.