Ukraine

"Шпионы": искусственные гены позволят отследить реакцию клетки на лекарства

Исследователи из Медицинского факультета Бостонского университета (BUSM) разработали и внедрили новую технологию. Она позволит лучше понять, как клетки человека общаются друг с другом, как это общение нарушается при заболеваниях человека и как это можно исправить фармакологически. Исследование опубликовано в научном журнале Cell.

Технология ученых состоит из набора "биосенсоров". Они представляют собой искусственные гены, которые можно вводить в клетки, чтобы сообщать в режиме реального времени, когда включена важная группа сигнальных молекул. Эти сигнальные молекулы, G-белки, являются молекулярными переключателями в клетках. Их включает большое семейство рецепторных белков, которые распознают очень широкий спектр раздражителей, включая свет, запахи, нейротрансмиттеры и гормоны.

Этот сигнальный механизм изучался в течение нескольких десятилетий. Однако "новые биосенсоры" разработаны для изучения G-белков с точностью, которая была невозможна раньше.

Ученые называют их "шпионами" — они могут сообщить исследователям все, что делают G-белки в режиме реального времени, но без вмешательства в наблюдаемый процесс передачи сигналов. Более того, биосенсоры имеют преимущество в простоте внедрения, что позволяет ученым изучать G-белки непосредственно в экспериментальных системах, которые ранее были недоступны.

Исследователи использовали молекулярную инженерию для создания биосенсоров. Они заимствовали части из существующих генов, включая те, что кодируют флуоресцентные белки у медуз; также белки, которые заставляют мышцы сокращаться, светоизлучающие белки из глубоководных креветок и белки, которые специфически распознают активные G-белки. Затем ученые представили сконструированные гены, которые превращают биосенсоры в несколько различных типов клеток, и изучили, как они реагируют на стимуляцию естественными стимулами — нейротрансмиттерами или клинически используемыми препаратами.

По словам исследователей, более трети одобренных FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) препаратов работают по принципу активации или ингибирования передачи сигналов G-белками, включая обычные лекарства от аллергии, назальные средства, часто прописываемые лекарства от артериального давления. Кроме того, в эти препараты входят и те, которыми лечат от болезни Паркинсона, а также анальгетики, антипсихотики и опиоиды.

Ученые полагают, что эти "биосенсоры" могут быть полезными для открытия и разработки новых лекарств, а также для более полного понимания принципов действия многих существующих лекарств. Исследователи смогут более легко и точно определять лекарственные препараты, которые с большей вероятностью будут успешными в клинических испытаниях. Сейчас многие лекарственные средства, которые первоначально демонстрируют перспективность в экспериментальных системах, в конечном итоге не дают клинических результатов.

Football news:

Ex-Director of Valencia on the transfer of Ronaldo: in 2006, the club agreed with his agent and sponsors, but the deal did not take place
Klopp, Lampard, Rodgers and Wilder claim the award for the best coach of the Premier League, Pep-no
The authors of Showsport choose the winner of the Champions League: Chernyavsky - for Leipzig, Muiznek believes in real 🤪
Trent, rashford, martial and Greenwood are up for the award for the best young player of the season
Ronaldo started the 2016-17 season poorly – and then scored 10 goals in the Champions League play-offs and produced the best performance in the history of the tournament
Henderson, de Bruyne, Pope and Ings is among the contenders for the award for the best player of the Premier League season
The Bundesliga plans to start the season on September 18 with a match between Bayern – Schalke or two Borussia