Reklama
Co odkryli naukowcy z Wrocławia?
Publikacja w czasopiśmie „Nature” jest efektem współpracy badaczy z Genentech oraz zespołu prof. Marcina Poręby z Politechniki Wrocławskiej.
Naukowcy badali pyroptozę, czyli jeden ze sposobów, w jaki komórka może obumierać. W tym procesie w błonie komórki powstają niewielkie otwory. Przez nie z komórki wydostają się substancje nasilające stan zapalny, a jeśli proces postępuje, komórka może się ostatecznie rozpaść.
Pyroptoza jest częścią naturalnej obrony organizmu i może pomagać np. w zwalczaniu zagrożenia. Problem pojawia się wtedy, gdy reakcja staje się zbyt silna. Wówczas może zwiększać stan zapalny i uszkadzać zdrowe tkanki.
Najważniejsze odkrycie polega na tym, że naukowcom udało się zahamować ten proces nawet wtedy, gdy komórka już zaczęła obumierać. Wykorzystali przy tym właśnie otwory powstające w jej błonie. Przez nie badany inhibitor mógł dostać się do wnętrza komórki i zablokować dalszy rozwój pyroptozy.
Za powstawanie otworów w błonie odpowiada m.in. białko nazywane gasderminą D. Jest ono uruchamiane przez określone enzymy – kaspazy prozapalne. To właśnie ich działanie udało się naukowcom zahamować.
Reklama
W jaki sposób udało się zatrzymać pyroptozę?
Naukowcy wykorzystali bardzo prostą zależność: zdrowa komórka jest dla badanego inhibitora trudno dostępna, ale komórka, w której rozpoczęła się pyroptoza, zaczyna tworzyć w swojej błonie niewielkie otwory.
To właśnie przez te otwory inhibitor może dostać się do wnętrza komórki. Następnie blokuje enzymy odpowiedzialne za dalszy rozwój pyroptozy, dzięki czemu ogranicza powstawanie kolejnych uszkodzeń w błonie.
W uproszczeniu wygląda to tak:
rozpoczyna się pyroptoza → w błonie komórki pojawiają się otwory → inhibitor dostaje się do środka → hamuje dalszy przebieg procesu → komórka może uniknąć rozpadu
Co ważne, naukowcy nie musieli podawać inhibitora jeszcze przed rozpoczęciem pyroptozy. Efekt ochronny obserwowano także wtedy, gdy proces już się rozpoczął. Oznacza to, że przez pewien czas komórka może znajdować się w stanie, w którym nie jest jeszcze całkowicie zniszczona i nadal można zahamować jej rozpad.
Po zatrzymaniu procesu komórka może uruchomić własne mechanizmy naprawcze i usunąć część uszkodzeń błony.
W jednym z eksperymentów obserwowano je przez 12 dni. W doświadczeniach część takich komórek rzeczywiście przeżywała i zachowywała zdolność do dalszego wzrostu.
Reklama
Czy to oznacza, że udało się zatrzymać starzenie?
Nie. Pyroptoza i starzenie komórkowe to różne zjawiska.
Pyroptoza jest rodzajem zapalnej śmierci komórki. Badanie opublikowane w „Nature” nie dotyczyło odmładzania organizmu ani zatrzymywania biologicznego starzenia.
Ze starzeniem wiąże się m.in. senescencja komórkowa. Komórki senescentne przestają się dzielić, ale pozostają żywe i mogą z czasem gromadzić się w tkankach. National Institute on Aging prowadzi badania nad związkiem tego procesu ze starzeniem i chorobami związanymi z wiekiem. Na razie są to jednak przede wszystkim badania eksperymentalne – nie ma obecnie terapii, która pozwalałaby zatrzymać biologiczne starzenie organizmu.
Przeczytaj także: Starzenie się skóry - jak je opóźnić? Sprawdzone sposoby
Reklama
Czy z tego odkrycia może powstać lek?
To jeden z możliwych kierunków dalszych badań, ale na obecnym etapie nie ma terapii dla ludzi wykorzystującej opisany mechanizm.
Jeden z inhibitorów, oznaczony jako KGR-53P, przetestowano w mysim modelu silnej reakcji zapalnej. Po podaniu związku stężenia IL-1β i IL-18 we krwi były niższe. Pokazuje to, że mechanizm może działać nie tylko w hodowanych komórkach, ale również w żywym organizmie.
To nadal jednak etap badań przedklinicznych.
Badane związki wymagają dalszego udoskonalania. KGR-53P był szybko usuwany z organizmu myszy, a naukowcy obserwowali również wzrost poziomu enzymów wątrobowych. Nie ustalono jeszcze dokładnej przyczyny tego efektu.
Autorzy wskazują potencjał tej strategii w badaniach nad chorobami i stanami związanymi z nadmierną pyroptozą i silną reakcją zapalną. Nie oznacza to jednak, że skuteczność nowej metody została potwierdzona u pacjentów.
Reklama
Co to odkrycie może oznaczać dla medycyny?
Największe znaczenie może mieć nie jeden konkretny inhibitor, ale sam pomysł na selektywne dostarczanie substancji do komórek, w których rozpoczął się określony proces chorobowy.
Zdrowa błona komórkowa słabo przepuszcza badany związek. Dopiero rozpoczęcie pyroptozy tworzy w niej pory, które stają się drogą dla inhibitora. Dzięki temu substancja może trafiać przede wszystkim do komórek, w których aktywowany został mechanizm prowadzący do ich rozpadu.
To nowa strategia, która może być punktem wyjścia do dalszych badań nad bardziej precyzyjnym hamowaniem nadmiernych reakcji zapalnych.
Na razie nie wiadomo jednak, czy uda się przekształcić ją w bezpieczne i skuteczne leczenie dla ludzi.
Reklama
Najczęściej zadawane pytania (FAQ)
Czy naukowcy naprawdę zatrzymali śmierć komórki?
W eksperymentach udało się zahamować pyroptozę po rozpoczęciu procesu. Część komórek przeżywała i zachowywała zdolność do dalszego wzrostu.
Czy wynaleziono sposób na zatrzymanie starzenia?
Nie. Badanie naukowców z Wrocławia dotyczy pyroptozy, a nie biologicznego starzenia organizmu.
Czy powstał już lek na starzenie?
Nie. Badane przez naukowców inhibitory są związkami eksperymentalnymi i wymagają dalszych badań.
Czy metodę przetestowano na ludziach?
Nie. Nie były to badania kliniczne prowadzone u pacjentów. Przeprowadzono badania komórkowe oraz eksperyment w modelu mysim.
