Разработан более эффективный метод оценки безопасности лекарств

Обнаружение ранних признаков клеточного стресса может лечь в основу нового метода оценки безопасности лекарств, считают исследователи из Университета штата Пенсильвания в США (Penn State University). Разработанный командой флуоресцентный чувствительный элемент активируется, когда происходит агрегация неправильно свернутых белков.

«Лекарственно-индуцированные белки стресса – ключевой фактор в определении безопасности лекарственных средств. Прием препаратов может привести к появлению неправильно скрученных белков, которые слипаются в агрегаты и в конечном итоге могут привести к гибели клетки. Мы поставили цель: разработать систему, которая может обнаружить эти агрегаты на самых ранних стадиях, используя недорогую и доступную многим лабораториям технологию», — сказал автор работы Синь Чжан, доцент кафедры химии, биохимии и молекулярной биологии.

В этом методе флуоресцентный чувствительный элемент не активируется до тех пор, пока неправильно скрученные протеины не начинают агрегировать. Для этого исследователи разработали нестабильный белок ­– так называемый AgHalo – помеченный специальным флуоресцентным красителем, который становится активным в гидрофобном участке. Последние, как правило, зарываются глубоко в структуру правильно скрученного белка. Поэтому в случае, если под воздействием препарата белки скручиваются неправильно, краситель AgHalo присоединяется к гидрофобному участку другого белка при агрегации и начинает флуоресцировать.

Клетки, экспрессирующие AgHalo до (слева) и после (справа) клеточного стресса Источник: Yu Liu, Penn State University

В предыдущих методах использовались чувствительные элементы, которые всегда были активны. Такие системы могут обнаружить белки стресса только тогда, когда неправильно свернутые белки слипаются, образуя яркие пятна флуоресценции – достаточно большие, чтобы увидеть их под микроскопом.

«Дополнительное преимущество нашей системы заключается в том, что уровень флуоресценции коррелирует с количеством агрегированного белка в клетке. Так мы можем оценить уровень стресса. А поскольку наш метод измеряет уровень флуоресценции вместо того, чтобы определить флуоресцирующие соединения под микроскопом, сделать это можно с помощью более доступных технологий ­– например, сканеров с гораздо более высокой производительностью», — рассказывает соавтор исследования Ю. Лью (Yu Liu).

Ученые использовали метод для проверки уровня стресс-белков при приеме пяти наиболее часто используемых противораковых препаратов. Хотя ни один из протестированных образцов не вызвал значительной гибели клеток в ходе предыдущих испытаний безопасности, все пять приводили к появлению некоторого количества белков стресса, обнаруживаемых AgHalo.

«Мы протестировали антираковые препараты в значительно более высоких дозах, чем при стандартном лечении, так что результаты не обязательно ставят под сомнение их дальнейшее использование. Однако, поскольку стресс от длительного лечения может иметь долгосрочные последствия, оценка препаратов с нашим методом поможет в разработке более безопасных лекарств», — сказал Лю.

Этот метод можно адаптировать для обнаружения белковых агрегатов, вызванных другими токсинами, а также таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера или Паркинсона.

Подготовила Любовь Пушкарская

Источник: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-08/ps-nms080417.php

Автор публикации

не в сети 2 дня

Редакция

Комментарии: 0Публикации: 615Регистрация: 11-07-2017

Добавить комментарий

Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
Генерация пароля