Biomedya - Biyoteknoloji & Yaşam Bilimleri

Çalışmanın ortak yazarı Burton Dickey, "Mukus akciğer tıbbında önemli bir sorundur, çünkü bu yaygın akciğer hastalıklarına sahip kişilerde, kalın mukus hava yollarını tıkayabilir ve hafif bir öksürükten akciğer fonksiyonlarında çok ciddi düşüşlere kadar değişen semptomlara neden olabilir. Bu koşullar için çoğu ilaç, iltihabı azaltmak veya insanların daha iyi nefes almasına yardımcı olmak için hava yollarını genişletmek için çalışır, ancak mukus en ciddi sorundur. Araştırmamız, izlerinde müsin salgılanmasını durduracak ilk ilacı yarattı." dedi.

Muko-obstrüktif akciğer hastalıkları dünya çapında yüz milyonlarca insanı etkiler. ABD'de yaklaşık 25 milyon insan astımlıdır, 16 milyon yetişkine KOAH teşhisi konmuştur ve KF, yaşamı tehdit eden en yaygın genetik hastalıktır. Birçok kanser hastası, kanser tedavileri veya kanserin kendisi onları bağışıklığı baskı altına aldığı için akciğer hastalığına yakalanır.

Normalde, müsinler yavaş yavaş hava yollarına salınır, burada suyu emer ve patojenleri yakalayan ve kirpikler tarafından kolayca temizlenen ince bir koruyucu mukus tabakası oluşturur. Muko-obstrüktif akciğer hastalıklarında, yüksek miktarda müsin aniden salınır ve yeterince su ememez, hava yollarını tıkayabilen ve akciğer fonksiyonunu bozabilen kalın bir mukus ile sonuçlanır.

Dickey'nin laboratuvarı, yirmi yıl önce müsin salgısını incelemeye başladı ve daha önce dahil olan anahtar genleri ve proteinleri tanımlayarak, nöronlarda bulunana benzer bir sinaptotagmin ve bir SNARE kompleksinin, Ca2+ ile tetiklenen membran füzyonunun temel sürecine nasıl katkıda bulunduğunu gösterdi.

Dickey, "Salgılama makinelerinin nasıl göründüğüne dair bir resim oluşturduk ve tüm büyük oyuncuları tanıyorduk. Bütün parçaların birlikte nasıl çalıştığına dair bir fikrimiz olduğunda, sinaptotagmin-2'nin (Syt2) müsin salgısını bloke etmeyi hedefleyen en iyi protein olduğunu belirledik, çünkü yalnızca yüksek düzeyde bir uyarı ile aktive olur. Bu nedenle, Syt2'nin aktivitesinin bloke edilmesi, hava yolu sağlığı için gerekli olan yavaş, sabit temel müsin salgılanmasını bozmadan ani büyük müsin salınımını önlemelidir.” dedi. 

Zımbalanmış peptitler, bir protein hedefine bağlanabilmeleri ve gelişmiş stabilite gösterebilmeleri için yapılarını sert tutmak için hidrokarbon çapraz köprüler oluşturan modifiye amino asitleri içeren yeni bir terapötik gelişmedir. Zımbalanmış peptitler, kanser de dahil olmak üzere diğer hastalıkları tedavi etmek için kullanılmıştır, ancak SP9, inhale terapötik olarak kullanılacak ilk zımbalanmış peptiti temsil edecektir.

Brunger'in Stanford laboratuvarında yeniden yapılandırılmış bir sistem modelinde, Ying Lai, Ph.D., Ca2+ ile tetiklenen membran füzyonunu başarılı bir şekilde bozmak için SP9'u kullandı. Manfred Frick, Ph.D.'nin Ulm laboratuvarı, hızlı müsin salgısını inhibe etmek için kültürlenmiş epitel hücrelerinde hücreye nüfuz eden bir peptite konjuge edilmiş SP9 kullandı. Dickey laboratuvarı daha sonra ilacın müsin salgısını azalttığını ve mukus tarafından hava yolu tıkanmasını doğrulamak için bir fare modelinde aerosol haline getirilmiş bir versiyon kullandı. Önemli olarak, SP9, normal müsin salgılanması için yavaş salınım yolunu etkilemedi.

Dickey ;"Bunun gibi solunan bir ilaç, müsin hızlı salgılanmasını durdurarak ve buna bağlı olarak kalın mukus üretiminden kaçınarak, solunum yolu hastalığının akut atağı sırasında birine yardımcı olabilir. Tıkalı bir hava yolundan havayı hareket ettiremezsiniz. Astım, KOAH ve KF'de kalıcı tıkaçların en ciddi hastalığı tetiklediği gösterildi. Şimdi elimizde klinik deneylerde işe yaradığı gösterilirse çok önemli olabilecek bir ilacımız var." şeklinde aktardı.

Zımbalanmış peptit SP9, geliştirmenin bu aşamasında terapötikler için tipik olduğu gibi, insan çalışmalarına geçmeden önce daha da rafine edilecektir ve birkaç yıl içinde klinik deneylere girebilir.

Makale:nature.com