Az ELKH Természettudományi Kutatóközpont (TTK) Gyógyszerkémiai Kutatócsoportjának vezetésével új technológiát fejlesztettek ki egy kutatócsoport, amely lehetővé teszi az úgynevezett hotspotok beazonosítását az emberi szervezetben betegséget okozó fehérjéken.
Az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) MTI-hez eljuttatott pénteki közleménye szerint a technológiával új távlatok nyílnak az igazán hatékony gyógyszerek kifejlesztésében. Az innovatív technológiáról szóló tanulmány május 27-én jelent meg a Nature Communications című lapban.
A hálózati technológiák terén hotspotnak nevezik azt a nyilvános, vezeték nélküli (WiFi) internet hozzáférési pontot, amelyen keresztül – egy alkalmas eszköz birtokában – bárki csatlakozhat az internethez. Az emberi szervezetben megtalálható fehérjéknek is van hotspotjuk, amely a hozzájuk kapcsolódó molekulák – így a lehetséges gyógyszerek – számára szolgál hozzáférési pontként – fejtik ki a közleményben.
A hotspotok helyzetének pontos ismerete nélkül a gyógyszerfejlesztő kutatók csak véletlenszerűen találhatnak új gyógyszermolekulákat. Akárcsak az internet esetében, a fehérjék hotspotjainak hatótávolsága is korlátozott, ezért helyzetük pontos ismerete nélkülözhetetlen az igazán hatékony gyógyszerek azonosításához.
Mint a közleményben olvasható, a magyar kutatók vezetésével kidogozott új technológia alapja az a felismerés, hogy az emberi szervezetben előforduló fehérjék hotspotjait az evolúció olyan molekulák felismerésére hozta létre, amelyeket az ember maga állít elő.
„Mivel a szervezetünkben mindössze néhány ezer ilyen molekula előállítása történik, a fehérjék hotspotjai sem mutathatnak végtelen változatosságot. Ahogyan a WiFi hotspotra való csatlakozáshoz is szükségünk van felhasználóazonosítóra és jelszóra, a fehérjék hotspotjai is azonosítják a hozzájuk kapcsolódó molekulákat”- részletezik, hozzátéve, hogy a molekulák esetében a kötődés feltétele az, hogy a molekula kapcsolódási mintázatát a hotspot felismerje.
Így az eddig ismert hotspotok tulajdonságainak elemzésével azonosíthatók azok a kapcsolódási mintázatok, amelyek segítséget nyújtanak abban, hogy a jövő gyógyszerei – a betegséget okozó fehérjékhez hatékonyan kapcsolódva – megváltoztassák a fehérjék hibás működését.
A WiFi hotspot lényege, hogy arra alkalmas eszközzel bárki használhatja. Ehhez hasonlóan, a fehérjék hotspotjaihoz is elvileg sokféle molekula kapcsolódhat, azonban csak kevés molekula képes igazán hatékonyan kötődni hozzájuk. A SpotXplorer technológia a kódolt kötődési mintázatoknak köszönhetően képes ilyen molekulákat találni, ráadásul úgy, hogy ehhez mindössze 100-nál kevesebb molekula megvizsgálására van szükség.
Míg a gyógyszerkutatásban jelenleg alkalmazott eljárásokban gyakran több tízezer vagy akár százezer molekulát is megvizsgálnak egy-egy továbbfejlesztésre alkalmas hatékony vegyület felfedezéséhez, addig az új SpotXplorer technológiával beazonosítható molekulák a jelenleg ismert kötődési mintázatok mintegy 90 százalékát hordozzák. Ezzel pedig egy olyan egyedülálló molekulakészletet hoztak létre a kutatók, amelyből legalább egy molekula képes a szervezet szinte bármelyik fehérjéjének hotspotjához kapcsolódni.
A beszámoló szerint a magyar fejlesztésű SpotXplorer molekulakészlet ebből a szempontból meghaladja az összes jelenleg használt úgynevezett molekulakönyvtárat, amelyek általában a hotspot-mintázatoknak csak kevesebb mint a felét képesek felismerni.
„A magyar kutatók az együttműködő amerikai, angol, lengyel, osztrák és szlovén csoportokkal közösen bizonyították, hogy a SpotXplorer technológia nemcsak a már ismert gyógyszerek által célzott fehérjéken működik, hanem új, betegséget okozó fehérjéken is sikeresen alkalmazható. Segítségével a leukémia új gyógyszeres kezelését ígérő SETD2, valamint a koronavírus-fertőzésben szerepet játszó 3CLpro és NSP3 fehérjék hotspotjain is jól kötődő molekulákat azonosítottak” – áll a közleményben.
Forrás: MTI
