Forscher der Entwicklung eines Medikaments näher, um eine tödliche Immunantwort zu verhindern

Forscher der Entwicklung eines Medikaments näher, um eine tödliche Immunantwort zu verhindern
Forscher der Entwicklung eines Medikaments näher, um eine tödliche Immunantwort zu verhindern
Anonim

Forscher haben ein Molekül isoliert, das klein genug ist, um als Medikament verwendet zu werden, das eine dysfunktionale Immunantwort absch alten kann, die einen tödlichen hämorrhagischen Schock verursacht, zu einem verzögerten Tod von Herzinfarktpatienten führt, die Abstoßung transplantierter Organe fördert und zerstört Gelenke bei Patienten mit rheumatoider Arthritis, laut einem in Molecular Immunology veröffentlichten Artikel.

Das Molekül, ein modifiziertes Peptid, wurde aus der relativ riesigen Proteinhülle eines weit verbreiteten Virus extrahiert, das eine häufige Ursache für Durchfall bei Kindern ist, so die von einem Team der Eastern Virginia Medical School und des Kinderkrankenhauses durchgeführte Forschung Die Töchter des Königs.

Die Entdeckung markiert einen Quantensprung in Richtung klinischer Anwendung, indem sie eine starke Wirkung mit einem Molekül erzeugt, das klein genug ist, um in Medikamenten verwendet zu werden.

"Dies versetzt uns in die Lage, schnell von In-vitro-Tests zu In-vivo-Tests überzugehen", sagt Neel Krishna, PhD, Assistenzprofessor für Mikrobiologie und molekulare Zellbiologie am EVMS und pädiatrischer Virologe am CHKD.

Die Veröffentlichung erfolgt fast fünf Jahre, nachdem Dr. Krishna und Kenji Cunnion, MD, außerordentlicher Professor für Pädiatrie an der EVMS und Spezialist für Infektionskrankheiten in der Children's Speci alty Group am CHKD, eine Virushülle eingeführt haben, die Durchfall bei Kindern verursacht in eine Petrischale, die vorbereitet ist, um die Antwort einer ursprünglichen Komponente der menschlichen Immunantwort zu messen, die als Komplementsystem bekannt ist.

Die Komplementreaktion wurde vollständig gestoppt.

"In der Lage zu sein, das Komplementsystem pharmakologisch zu modulieren, könnte einen enormen Einfluss auf die medizinische Praxis haben und möglicherweise das Leben von Opfern von hämorrhagischen Schocks, Herzinfarktpatienten und sogar Säuglingen retten, die unter längerer Hypoxie gelitten haben", sagt DR.Krishna. "Es könnte auch einen signifikanten Einfluss auf die Behandlung einer Vielzahl von Autoimmun- und Entzündungskrankheiten haben."

Das Komplementsystem ist einer der ältesten überlebenden Überbleibsel der frühesten Lebensformen und existiert in fast identischer Form in allem, von Möwen bis zu Seesternen.

Es entwickelte sich in Millionen von Jahren, in denen die tödlichste Bedrohung für alle Lebensformen, einschließlich des Menschen, nicht Autounfälle, Herzinfarkte oder die Abstoßung transplantierter Organe waren, sondern Infektionskrankheiten.

Eine komplexe Kaskade aus Dutzenden biochemischer Reaktionen soll einen Angriff starten, der die Membranen von durch Infektionen geschädigten Zellen zerstört.

Nachdem ein Trauma die Zellen zu lange ohne Sauerstoff gelassen hat, setzt das Komplementsystem ein, wenn der Sauerstoff zurückkehrt, und verwüstet beschädigte Zellen, die andernfalls überleben könnten. Dies wird als Reperfusionsschaden bezeichnet und tritt in manchen Fällen über mehrere Tage auf.

Bei Herzinfarkten kann der Tod von Herzzellen während der Reperfusion irreversibel und tödlich sein. Das durch eine Reperfusionsverletzung verursachte multiple Organdysfunktionssyndrom ist die häufigste Todesursache bei chirurgischen Patienten und Traumapatienten, die die ersten 24 Stunden überleben.

Die Entzündungsreaktion spielt auch bei Autoimmun- und Entzündungserkrankungen wie der rheumatoiden Arthritis eine wichtige Rolle.

In früheren veröffentlichten Forschungsergebnissen zeigten die Autoren, dass die Einführung der harmlosen Proteinhülle, die das Astrovirus umhüllt, das pädiatrischen Durchfall verursacht, zwei der drei Methoden des Komplementsystems zur Zerstörung beschädigter Zellen außer Kraft setzt, dies aber nicht tut beeinträchtigen nicht den Teil der Komplementreaktion, der Schutz vor eindringenden Krankheitserregern bieten kann.

Das Molekül, das die Komplementkaskade modulierte, war jedoch relativ groß und bestand aus 787 Aminosäuren, zu groß, um therapeutisch verwendet zu werden.

Durch sorgfältiges Testen kleinerer Bruchstücke der Schale fanden und modifizierten die Forscher ein Bruchstück, das aus nur 30 Aminosäuren bestand und tatsächlich wirksamer war als das größere Molekül. Dieses kleinere Segment, ein modifiziertes Peptid namens E23A, macht es zu einem brauchbaren Kandidaten für In-vitro-Tests der Verbindung.

"In-vitro-Tests sind ein wichtiger Schritt zur Entwicklung eines Medikaments, das therapeutisch eingesetzt werden kann", sagt Dr. Krishna.

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