Dostane-li se jed od živočichů, jako jsou někteří pavouci, hadi nebo mořští měkkýši do lidského těla, směs toxinů může způsobit vážné zdravotní stavy, které v důsledku mohou být i život ohrožující. Jed má ale i terapeutický potenciál. Některé peptidové toxiny s možnými analgetickými účinky jsou zkoumány ve vazbě na cílové receptory v mozku a mohou se tak v budoucnu stát účinnými pomocníky v léčbě bolesti.
Miliony lidí trpí chronickými bolestmi z velké části proto, že současné možnosti léčby mnohdy poskytují jen omezenou úlevu, mají závažné vedlejší účinky a mohou být vysoce návykové. Proto vědci na celém světě hledají další terapeutické možnosti a snaží se lépe pochopit, jak přesně analgeticky aktivní molekuly fungují. To v budoucnu povede k novým lékům proti bolesti - a doufejme že i ke zlepšení kvality života lidí, kteří trpí chronickou bolestí.
Na 60. mezinárodním výročním zasedání Biofyzikální společnosti USA, které v těchto dnech probíhá v Los Angeles v Kalifornii, prezentuje skupina vědců z University of Queensland v australském Brisbane výsledky výzkumu analgetických vlastností molekuly peptidu ProTx-II.
 |
| Foto: Flickr.com |
Zvláštní důraz vědci kladou na pochopení mechanismu analgetického účinku a získání informací, které mohou být vodítkem při navrhování a optimalizaci nových léčiv proti bolesti.
Jak tedy peptid ProTx-II funguje?
Molekula ProTx-II se váže na receptory bolesti Nav 1.7, které se nachází v membráně nervových buněk. Přesné vazebné místo a význam buněčné membrány v inhibiční aktivitě ProTx-II však zatím nebyly popsány. Proto se tým vědců zaměřil právě na výzkum vzájemných vztahů mezi peptidem a receptorem. Konkrétně zkoumají jejich strukturu, vazebné vlastnosti membrány a inhibiční aktivitu jak peptidu ProTx-II, tak i řady jeho analogů.
K popisu struktury a vlastností zkoumaných molekul přitom používají moderní detekční systémy, jako jsou nukleární magnetická rezonance, povrchová plasmonová rezonance nebo fluorescenční metody.
NMR spektroskopie možňuje základní popis 3D struktury peptidu ProTx-II, zatímco povrchová plasmonová rezonance, fluorescenční metody a molekulární simulace jsou nezbytné pro hlubší pochopení interakcí mezi uvedeným peptidem a neuronální buněčnou membránou. Umožňují také identifikaci vlastností, které mají vliv na spojení peptidu s receptorem bolesti a na mechanismus jeho inhibice.
Dosavadní výsledky výzkumu ukazují, že důležitou roli v procesu tlumení bolesti hraje nejenom samotná molekula peptidu ProTx-II, ale i buněčná membrána s cílovým receptorem bolesti. Ozvlášť membrány neuronů uvedený peptid významně přitahují, zvyšují jeho koncentraci v blízkosti receptorů bolesti a fixují jej ve správném postavení, čímž posilují interakci peptid-receptor a maximalizují tak analgetický efekt.
Na základě uvedených zjištění jsou nyní navrhovány nové molekuly s větší afinitou k buněčné membráně a menším množstvím vedlejších účinků.
Literatura
C. I. Schroeder, J. Deuis, a S. T. Henriques, „Ratinal design and synthesis of a novel membrane binding NAV1.8 selective inhibitor with in vivo activity in pain models", prezentováno v Biophysical Society Annual Meeting, Los Angeles, USA, 28-úno-2016.
G. King, Venoms to Drugs: Venom as a Source for the Development of Human Therapeutics. Royal Society of Chemistry, 2015.
J. Gui, B. Liu, G. Cao, A. M. Lipchik, M. Perez, Z. Dekan, M. Mobli, N. L. Daly, P. F. Alewood, L. L. Parker, G. F. King, Y. Zhou, S.-E. Jordt, a M. N. Nitabach, „A tarantula-venom peptide that antagonises the TRPA1 nociceptor ion channel by binding to the S1-S4 gating domain", Curr Biol, roč. 24, č. 5, s. 473–483, bře. 2014.
