Naukowcy tworzą sztuczne geny, aby określić reakcje komórkowe na leki

Technologia naukowców składa się z zestawu „biosensorów”. To sztuczne geny

można wstrzykiwać do komórek w celu komunikowania się w trybieczasie rzeczywistym, gdy włączona jest ważna grupa cząsteczek sygnalizacyjnych. Te cząsteczki sygnalizacyjne, białka G, są przełącznikami molekularnymi w komórkach. Obejmują dużą rodzinę białek receptorowych, które wyczuwają bardzo szeroki zakres bodźców, w tym światło, zapachy, neuroprzekaźniki i hormony.

Ten mechanizm sygnalizacji był badany od kilkudziesięciu lat. Jednakże opracowano „nowe bioczujniki” do badania białek G z precyzją, która wcześniej nie była możliwa.

Naukowcy nazywają ich „szpiegami” – mogąpowiedzieć badaczom o wszystkim, co robią białka G, w czasie rzeczywistym, ale bez zakłócania obserwowanego procesu sygnalizacyjnego. Co więcej, bioczujniki mają tę zaletę, że są łatwe we wdrożeniu, umożliwiając naukowcom badanie białek G bezpośrednio w systemach eksperymentalnych, które były wcześniej niedostępne.

Badacze wykorzystali inżynierię molekularnądo tworzenia biosensorów. Pożyczyli części z istniejących genów, w tym te, które kodują fluorescencyjne białka meduz; także białka powodujące kurczenie się mięśni, białka emitujące światło z krewetek głębinowych oraz białka, które specyficznie rozpoznają aktywne białka G. Następnie naukowcy zaprezentowali zmodyfikowane geny, które zamieniają bioczujniki w kilka różnych typów komórek i zbadali, jak reagują one na stymulację przez naturalne bodźce - neuroprzekaźniki lub leki stosowane klinicznie.

Ponad jedna trzecia zatwierdzonychLeki FDA (US Food and Drug Administration) działają poprzez aktywację lub hamowanie sygnalizacji białka G, w tym powszechnie stosowane leki przeciwalergiczne, leki donosowe i często przepisywane leki na ciśnienie krwi. Ponadto leki te obejmują leki leczące chorobę Parkinsona, a także leki przeciwbólowe, przeciwpsychotyczne i opioidy.

Naukowcy uważają, że takie „bioczujniki” mogą byćprzydatne do odkrywania i opracowywania nowych leków, a także do pełniejszego zrozumienia zasad działania wielu istniejących leków. Badacze będą mogli łatwiej i dokładniej identyfikować leki, które mają większe szanse powodzenia w badaniach klinicznych. Obecnie wiele leków, które początkowo okazały się obiecujące w systemach eksperymentalnych, ostatecznie nie daje rezultatów klinicznych.

Czytaj także

Okazało się, że cywilizacja Majów opuściła swoje miasta

W 3. dniu choroby większość pacjentów z COVID-19 traci zmysł węchu i często cierpi na katar

Ministerstwo Zdrowia Białorusi ponownie zmieniło zasady leczenia COVID-19. Kto zostanie teraz wysłany do szpitala