Celledødsblokker forhindrer raske celler i at dø

Forskere i Australien har udviklet en verdensførste forbindelse, der kan holde celler i live og fungere i en perfekt sund tilstand, når de ellers ville være døde.

Evnen til hurtigt at gribe ind og forhindre celledød, eller apoptose, kunne være spilskiftende for medicinske nødsituationer og procedurer, såsom at minimere cellulær skade efter hjerteanfald, eller konservering af organer til transplantationer.

De prækliniske fund, offentliggjort i tidsskriftet Naturens kemiske biologi , følge 11 års forskningssamarbejde ved Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research - en verdensleder inden for celledødsundersøgelser.

Undersøgelsen blev ledet af professor David Huang, Professor Guillaume Lessene og professor Benjamin Kile, som nu er på Monash University.

Professor Lessene, leder af instituttets tema for nye lægemidler og avancerede teknologier, sagde, at den nye 'celledødsblokker' var enestående for sin evne til at holde celler i live og sunde i laboratoriet.

"Aldrig før har vi set en så lovende evne til at gribe ind i de tidligste stadier af apoptose, før der opstår irreversibel skade, " sagde professor Lessene.

Professor Huang, en laboratorieleder i instituttets afdeling for blodceller og blodkræft, sagde, at evnen til at stoppe uønsket celledød kunne være uvurderlig for fremtidens lægebehandling.

"Akut skade kan få celler til at dø hurtigt, hvilket fører til tab og svækkelse af væv og muskler. Under sådanne omstændigheder, at være i stand til at forhindre ukontrolleret celledød kunne forbedre en patients helbredelse, eller endda deres chancer for at overleve, " sagde professor Huang.

Apoptose er en form for stramt reguleret celledød, der er afgørende for sundhed og udvikling. Denne proces styres af 'BCL-2-familien' af proteiner. Inden for denne familie, nogle proteiner fremmer celleoverlevelse, mens andre driver celledød. Proteiner kaldet BAK og BAX er involveret i et kritisk trin af celledød kendt som 'point of no return'. Celler er forpligtet til at dø, når enten BAK eller BAX er aktiveret.

Professor Kile, Leder af anatomi og udviklingsbiologi ved Monash Biomedicine Discovery Institute, sagde forbindelsen med succes deaktiveret BAK.

"I laboratoriemodeller fandt vi ud af, at vi kunne tilsidesætte apoptose og holde cellerne i funktion, " han sagde.

"Vi har vist, at det er muligt at standse den biokemiske kaskade, der udløser celledød, lige på det punkt, hvor det begynder".

Det proof-of-concept-lægemiddel blev udviklet gennem omfattende medicinsk kemi efter en screeningskampagne med høj gennemstrømning af en kvart million potentielle små lægemiddelmolekyler.

De involverede laboratorier har siden dannet grundlaget for Walter og Eliza Hall Institute's National Drug Discovery Centre, en facilitet i verdensklasse, der er åbnet for videnskabsmænd over hele Australien til at forfølge deres lægemiddelopdagelsesrejser uden at skulle tage til udlandet.

Instituttets ekspertise inden for celledødsforskning strækker sig over mere end 30 år, begyndende med den skelsættende opdagelse i slutningen af ​​1980'erne, at proteinet BCL-2 kunne muliggøre forlænget kræftcelleoverlevelse. Denne kritiske opdagelse var med til at informere udviklingen af ​​en anti-kræftbehandling til patienter med leukæmi.

Den nye forskning kaster lys over 'den anden side af samme mønt'; giver håb om, at lægemidler, der med succes griber ind for at blokere apoptose, en dag kan bruges til at behandle tilstande som hjerte-kar-sygdomme og degenerative lidelser.

Forskerne søger nu at anvende viden til at udvikle celledødsblokkere, der er effektive og sikre hos mennesker.

Professor Huang sagde, at de næste skridt også ville involvere at anvende den viden, vi har opnået, på mere avancerede sygdomsmodeller.

"Der kunne være applikationer til at holde celler i live for at forhindre degenerative sygdomme, " han sagde.