Команда исследователей из Университета Дьюка определила структуру ключевой молекулы, которая может переносить химиотерапевтические и противовирусные препараты в клетки, что может помочь в создании более эффективных лекарств с меньшим воздействием на здоровые ткани.
"Знание структуры и свойств молекулы-переносчика может быть ключом к изменению того, как некоторые химиотерапевтические препараты, например, могут работать в организме, чтобы предотвратить рост опухоли," сказал старший автор Сок-Ён Ли, доктор философии.D., доцент биохимии в Duke.
Статья была опубликована в журнале Nature online 11 марта.
Молекула-переносчик, называемая концентрированным переносчиком нуклеозидов, работает, перемещая нуклеозиды, строительные блоки ДНК и РНК, снаружи внутрь клеток. Он также транспортирует нуклеозидоподобные химиопрепараты через клеточные мембраны. Попадая в клетки, нуклеозидоподобные препараты превращаются в нуклеотиды, которые встраиваются в ДНК таким образом, чтобы предотвратить деление и функционирование опухолевых клеток.
"Мы обнаружили структуру молекулы-переносчика, и теперь мы считаем, что можно улучшить нуклеозидные препараты, чтобы они лучше распознавались определенной формой молекулы-переносчика, которая находится в определенных типах тканей," Ли сказал. "Теперь мы знаем, что молекула-переносчик имеет три формы, которые распознают разные лекарства и находятся в разных тканях."
Команда определила химические и физические принципы, которые использует молекула-переносчик для распознавания нуклеозидов, "поэтому, если вы можете улучшить взаимодействие между переносчиком и лекарством, вам не понадобится столько лекарства, чтобы эффективно доставить его в опухолевые клетки," Ли сказал. "Знание формы транспортеров позволит ученым создавать лекарства, которые хорошо распознаются этим транспортером."
Поскольку лекарства проникают как в здоровые, так и в опухолевые клетки, лучшим сценарием было бы введение более низкой дозы лекарства, нацеленного на опухолевую ткань, сказал Ли, который также является членом Исследовательского подразделения Duke Ion Channel. "Здоровые клетки делятся не так часто, как опухолевые клетки, поэтому снижение общего количества вводимого лекарства было бы эффективным подходом к уничтожению опухолей при одновременной защите пациентов."
Исследователи изучили молекулы-переносчики холерного вибриона, бактерии в форме запятой. Бактериальный переносчик служит хорошей модельной системой для изучения переносчиков человека, поскольку они имеют сходные аминокислотные последовательности. Они обнаружили, что и человек, и бактериальный переносчик используют градиент натрия для импорта нуклеозидов и лекарств в клетки.
Следующим шагом будет попытка понять, какие особенности транспортера наделяют способность распознавать определенные химиопрепараты, и, в конечном итоге, разработать лекарства, которые могут легко проникать в клетки.