Vědci z Ústavu organické chemie a biochemie (ÚOCHB) Akademie věd ČR přišli na způsob, jakým by se v budoucnu mohly do buněk efektivněji dopravovat molekuly léčiva.
Čeští vědci našli novou cestu, jak spojit vagony v molekulárním vlaku. Výsledek: léky budou účinnější
Vědci z Ústavu organické chemie a biochemie objevili, že za určitých okolností se k sobě přitahují části sousedních molekul peptidů, tedy řetězců aminokyselin, se stejným nábojem. Tento vazebný motiv umožňuje spojit molekuly peptidů za sebou a dopravit je přes buněčnou membránu. V rozhovoru to řekl vedoucí výzkumného týmu Pavel Jungwirth.
Výsledky výzkumu publikoval prestižní vědecký časopis Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.
Skupina Pavla Jungwirtha tak zúročila dlouhodobý výzkum zaměřený na pochopení neobvyklých vlastností aminokyseliny argininu, jež se s nadsázkou v biochemických kruzích označují souhrnným názvem „argininová magie“.
Jak by se mohly dva kladně nabité postranní řetězce peptidů přitahovat, začalo Jungwirtha zajímat před deseti lety. V posledních dvou letech se mu spolu s dalšími kolegy podařilo výzkum výrazně posunout. „Provedli jsme výpočty, které ukázaly, jak by to mohlo fungovat. Potom jsme udělali experimenty, kde se tento vazebný motiv prokázal,“ řekl Jungwirth.
Jako když se vagony spojí do vláčku a společně proniknou do buňky
Jeho tým následně prošel databázi bílkovin a zjistil, že objevený způsob spojení se vyskytuje u více než dvou set významných struktur bílkovin, dosud si ho ale nikdo pořádně nevšiml. „Když víte, co hledáte, je snazší to najít, než když hledáte naslepo,“ vysvětlil vědec.
Výzkum tedy ukázal, jak lze spojit peptidy obsahující kladně nabité aminokyseliny argininy. Jungwirth tento mechanismus přirovnal ke spojování vagonů, aby utvořily vláček. „Vláček pak může projet přes buněčnou membránu do buňky. Není to tak, že by projel jeden vagon a potom druhý,“ objasnil princip objevu. Peptidy se na buněčné membráně spojí, přestože mají stejný náboj, a poté se do buňky dostanou společně.
Motivem k výzkumu se stalo hledání nových cest, jak dostat do buněk léčivé látky. Vědci nyní budou hledat způsoby, jak na „vláček“ naložit molekuly léčiva. Zároveň chtějí zjistit, zda se objevený vazebný motiv nevyskytuje například v enzymech. „Zajímavá otázka je, zda jej příroda nepoužívá i k něčemu jinému, než je doprava látek do buněk,“ naznačil další směry bádání Jungwirth.
Na projektu se podílely dva výzkumné týmy, kromě toho českého to byli ještě vědci ze švédského Lundu. Jak uvedl Jungwirth, počáteční bádání částečně podpořila Grantová agentura ČR, pro navazující výzkum budou vědci patrně usilovat o další grant.
