Nye sensorer gør det muligt at måle aktivering eller deaktivering af GPCR'er med high-throughput metoder. Kredit:Grafik:Hannes Schihada
Hormoner og andre neurotransmittere, men også stoffer, virker på receptorer. "Deres aktive stoffer binder til receptorerne og modificerer det tredimensionelle receptorarrangement, der regulerer nedstrøms signalveje, "siger Hannes Schihada fra Institute for Pharmacology and Toxicology ved University of Würzburg (JMU).
Et særligt tilfælde er G-proteinkoblede receptorer (GPCR). "Omkring 30 procent af alle godkendte lægemidler på verdensplan virker på disse receptorer, "forklarer Hannes Schihada, "men deres potentiale er endnu ikke fuldt udnyttet." Til dato, det har ikke været muligt at teste effekten af millioner af potentielle lægemidler på GPCR -arrangementet inden for meget kort tid. "Dette har været en anstødssten for opdagelsen af nye farmaceutiske stoffer og forskningen i stadig ukendte GPCR'er, " siger Dr. Isabella Maiellaro, der står i spidsen for projektet sammen med professor Martin Lohse.
JMU-teamet har nu udviklet en metode, der gør det muligt at bestemme både aktivitet og styrke af GPCR-ligander i levende celler ved hjælp af højkapacitetsteknologi. Forskerne har offentliggjort deres resultater i tidsskriftet Kommunikationsbiologi .
Hvad den nye metode kan
Metodens navn er BRET (bioluminescensresonans energioverførselsbaseret sensordesign). "Det kan bruges ikke kun til GPCR'er, men til en masse forskellige biomolekyler, " forklarer Schihada.
Det universelle sensordesign giver nu mulighed for at udforske receptorkonformationelle ændringer i levende celler med high-throughput-metoden. Dette muliggør en meget hurtigere farmakologisk karakterisering ved et stort antal testforbindelser, der direkte virker på receptoren, uafhængigt af deres nedstrøms receptorsignalveje.
"Denne teknologi kan bidrage til en hurtigere og bedre forståelse af de forskellige niveauer af effektivitet af lægemidler og dermed drive udviklingen af nye terapeutiske koncepter, " siger Schihada. Undersøgelsen af nye receptor-targets vil give en større række til at udvikle lægemidler, der har færre bivirkninger og er mere effektive.
Desuden, sensorerne kunne hjælpe til bedre at forstå, hvad der kaldes forældreløse GPCR'er - GPCR'er, hvis funktion og ligander stadig stort set er ukendte. "Med disse resultater kan vi lægge grundlaget for behandlingen af alvorlige sygdomme, som hidtil var svære at behandle, Alzheimers eller multipel sklerose, «siger videnskabsmanden.
Forskerne ønsker nu at udvide deres udvalg af sensorer, der er egnede til høj gennemstrømning.