Proteiner som shuttle service til målrettet administration af medicin

Præcis målretning af medicin er ikke længere en vision for fremtiden. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) har med succes udviklet proteiner, der fungerer som en shuttle og frigiver medicin direkte på det sted, hvor det er nødvendigt. Undersøgelsen kan tjene som en model og kunne muliggøre målrettet og vævsspecifik administration af medicin i fremtiden.

Målrettet brug af medicin og levering uden at skade sundt væv er et centralt spørgsmål inden for farmaceutisk forskning. Medarbejdere ved FAU's formand for bioteknologi ledet af professor Dr. Yves Muller og hovedforfatter af undersøgelsen Karin Schmidt har udviklet en ny løsning til denne proces. I samarbejde med forskere fra Friedrich-Schiller Universität Jena, de var i stand til at demonstrere, at en bestemt gruppe proteiner kan omstruktureres til dannelse af vævsspecifikke 'shuttles' til medicin.

En computerstøttet proces udviklet af formanden for bioteknologi og eksperimenter i laboratoriet var påkrævet for at løse den vanskelige opgave at designe proteiner på en sådan måde, at stoffer (såkaldte legater) kunne bindes til dem. Forskerne brugte krystallografi til dette formål. I et spil "Ping Pong" mellem computerprogrammer og laboratoriet, forskerne konverterede med succes et protein af human oprindelse kaldet antichymotrypsin til proteiner, hvortil de kunne binde et velkendt antibiotikum (Doxycyclin) og et meget anvendt cytostatisk lægemiddel (Doxorubicin), der bruges til behandling af kræft og autoimmune sygdomme. Den bundne medicin blev derefter frigivet ved målvævet ved at splitte shuttle-proteinet med et såkaldt proteinaseenzym. Den publicerede undersøgelse giver nu eksperimentelt bevis på, at medicinen var bundet til proteinerne og beskriver, hvordan den blev opnået.

Brug af proteintransporten kunne gøre det muligt at anvende medicin i lavere doser målrettet uden større procedurer og med færre bivirkninger. Dette ville sænke lægemidlets indvirkning på resten af ​​kroppen og andre organer og gøre det muligt at anvende de aktive ingredienser i stofferne mere effektivt. "Vi har en lang og vanskelig vej foran os, før visse proteiner kan bruges som shuttles i medicinske applikationer, "siger professor Dr. Yves Muller, der ledede undersøgelsen. Det første trin er at øge lægemidlets bindingsaffinitet til shuttleproteinerne. "Nøglen skal passe endnu mere præcist ind i nøglehullet, "siger professor Dr. Muller. Formanden for bioteknologi ved FAU vil blive intensivt involveret i dette projekt i løbet af de næste par år.

Det næste trin involverer at udvide projektet til klinisk anvendt forskning. Eksperimentelt bevis skal derefter vise, at mekanismerne også virker i væv. Imidlertid, forskerne håber, at deres modelundersøgelse har potentiale til at udvikle rettet shuttles til medicin og kan være banebrydende for målrettet og effektiv administration af medicin.