علماء كيمياء حيوية يكتشفون علاجًا جديدًا موجهًا لمرضى السكري

علماء كيمياء حيوية يكتشفون علاجاً جديداُ موجهاً لمرضي السكري

علماء كيمياء حيوية يكتشفون علاجاً جديداً موجهاً لمرضي السكري، استطاع باحث في جامعة يال، بالتركيز على هرمون بسيط موجود لدينا جميعًا، تحديد أشكال محددة منه تثير ثقوبًا سامة في الخلايا مما يفيد في علاج مرضى السكري. البحث الذي نُشر في 3 أبريل في مجلة Nature Communications، والذي كان سببًا أساسيًا في منح تمويل تبلغ قيمته 600 ألف دولار من صندوق كونتيكت،  لدعم الابتكارات في مجال العلوم الحيوية Connecticut Bioscience Innovation، وصندوق بلافاتنيك للابتكار Blavatnik Fund for Innovation لهذا الباحث من جامعة يال.

علماء كيمياء حيوية يكتشفون علاجاً جديداً مجهاً لمرضي السكري

جهود العماء في تحويل الاكتشافات إلي علاج لمرض السكري

• يستخدم العالم أندرو ميرانكر( Andrew Miranker)، أستاذ الفيزياء الحيوية الجزيئية والكيمياء الحيوية والهندسة الكيميائية والبيئية، وفريقه هذه الأموال لترجمة هذه الاكتشافات إلى علاجات جديدة لمرض السكري من النوع الثاني.
• جزء من هذا الجهد يشمل تشكيل شركة جديدة للتكنولوجيا الحيوية (ADM Therapeutics)، ومقرها في ولاية كونيتيكت.
• على الرغم من أن الباحثين يركزون حاليًا على مرض السكري من النوع الثاني، إلا أن الأساليب التي طوروها قد تنطبق أيضًا على مرض الزهايمر وداء باركنسون.

يمكنك الاطلاع ايضًا على: هدف علاجي جديد لمرضى السكري

النوع الثاني من مرض السكري

• داء السكري من النوع الثاني، هو مرض تنكسي يصيب مئات الملايين من الناس في جميع أنحاء العالم.
• يرتبط تقدمه مباشرة بصحة الخلايا المنتجة للأنسولين في جزر البنكرياس -مجموعات من الخلايا في البنكرياس-.
• تنسق هذه الخلايا بعناية إطلاق الأنسولين استجابة للتغيرات في جلوكوز الدم.
• يلعب فشل هذه الخلايا دورًا مهمًا في حدوث المرض، حيث يفقد الجسم القدرة على تنظيم نسبة الجلوكوز في الدم.
• تعمل الأدوية المتوفرة حاليًا على تحفيز طرق بديلة للجسم لاستخدام الجلوكوز أو التخلص منه.
• لا توجد أدوية معتمدة متاحة لمعالجة أسباب مرض السكري من النوع الثاني.

طريقة استهداف بروتين المرض في علاج مرضي السكري

• يركز مختبر ميرانكر على شريك بروتيني للأنسولين، وهو البروتين المعروف باسم جزيرة بيبتيد اميلويد (IAPP)، وهو أيضًا هرمون تصنعه هذه الخلايا نفسها.
• اكتشفت المجموعة أنه عندما يتشكل بروتين IAPP بشكل خاطئ، فإنه يُحدِث ثقوبًا في أغشية الجزر الكبيرة بما يكفي لقتل خلايا إفراز الأنسولين.
• يقول ميرانكر “إذا قمنا بتحسين هذه الثقوب الكبيرة جدًا من خلال تصميم مركب لاستهداف بنية بعض بروتينات IAPP؛ فيمكننا منع السمية”.
• يعمل بروتين IAPP بمفرده في الحالة السليمة، لكن النسخة السامة من IAPP تتكون من عشرات إلى مئات النسخ منه.
• يلاحظ الباحثون أن هذه البنية المترامية الأطراف تشكل تحديًا هائلاً. والسيطرة عليها تتطلب نهجًا مختلفًا جدًا عن ذلك الموجود في الأدوية التقليدية.
• قال ميرانكر إن العثور على عقار لإغلاق فتحة سامة معينة يجب أن يكون بسيطًا في إيجاد وتد مربع الشكل بين الأوتاد الدائرية، لكنه أردف: “ماذا لو كان هدفك أشبه بكومة من السباغيتي المسامية أكثر منه ثقب؟”
• فبدلاً من التفكير في استهداف بروتين المرض كشيء صلب وإحداث تجويف فيه، أنت تجعل الدواء محددًا وصلبًا للغاية، وتطالب البروتين بتبني هيكل للتفاعل معه.
• وقال إن هذا يرقى إلى تصميم دواء يعمل مثل شوكة حتى تلتف السباغيتي حولها، مشيرًا إلى أنه “لا يمكنك تناول السباغيتي بملعقة”.

 اكتشاف علاجاً جديداً موجهاً لمرضي السكري

• طور مختبر ميرانكر دواء، تحقيقًا لهذه الغاية، ADM-116، والذي يرتبط بـهرمون IAPP ويمكنه إنقاذ الخلايا التي تصنع الأنسولين.
• يعبر ADM-116 القابل للذوبان في الماء غشاء الخلية الخارجي، ويجد هرمون IAPP ، ويرتبط به. من خلال القيام بذلك، يمنع ADM-116 هرمون IAPP من إحداث ثقب في غشاء الخلايا الداخلية الحساس.

سيقوم ميرانكر وفريقه وشركته التي تتخذ من ولاية كونيتيكت مقرًا لها، بترجمة هذه الاكتشافات إلى أدوية تحسن صحة هذه الخلايا على المدى الطويل.

يمكنك الاطلاع ايضًا على: مركبات القهوة قد تساعد في منع الإصابة بالنوع الثاني من السكري

علماء كيمياء حيوية يكتشفون علاجاً جديداً موجهاً لمرضي السكري

• درس ميرانكر كيف يمكن للتغيرات في شكل البروتين أن تؤدي إلى السمية لأكثر من 20 عامًا.
• والآن فقط وصل هذا العمل إلى مرحلة يستطيع فريقه فيها جمع هذه الأساسيات وتطبيقها على صحة الإنسان.
• أشار ميرانكر إلى أن منحة 500000 دولار من صندوق كونتيكت لدعم الابتكارات في مجال العلوم الحيوية، التي تم تقديمها في يناير، ومنحة العام الماضي بقيمة 100000 دولار من صندوق بلافاتنيك للابتكار كانت ضرورية لتحقيق هذه القفزة.
• وقال كريستوفر أونسورث، المدير المساعد لتطوير الأعمال في مكتب ييل للبحوث التعاونية. إن النتائج الواعدة التي توصلت إليها أبحاث ميرانكر هي بسبب اتباعه نهجًا مختلفًا لحل هذه المشكلة.
• ووضح: “لقد طور مختبره مجموعة كاملة من التقنيات لتقييم ما يجري مع هذه البروتينات. ثم صمم مركبًا يمكن أن يتداخل مع هذه العملية”.

“في كثير من الأحيان، نرى بحثًا أساسيًا يحدد الآليات الجديدة التي قد تكون مرتبطة بمرض ما. لكن فهم تلك الآليات لا يأخذك بالضرورة إلى عقار”. ومع ذلك، فإن عمل أندرو موجه إلى حد كبير نحو مادة كيميائية يمكن أن تكون علاجًا محتملًا.

المصادر:

Melissa Birol, et al. Conformational switching within dynamic oligomers underpins toxic gain-of-function by diabetes-associated amyloid. Nature Communications, volume 9, Article number: 1312 (2018) doi:10.1038/s41467-018-03651-9

Biochemists Discover A New Target For Patients With Diabetes. SciTechDaily. Retrieved August 11, 2019, from https://scitechdaily.com/biochemists-discover-a-new-target-for-patients-with-diabetes