Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mnoho cílů, na něž se zaměřují léčivé molekuly, se nachází v konkrétních buněčných útvarech známých jako organely. Tradiční přístupy medicinální chemie se však zaměřují spíše na celé tkáně a jen zřídka na doručování léků přímo do konkrétních buněčných organel. Tým vědců pod vedením Milana Vrábela z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR ukázal, že je možné doručit neaktivní prekurzory přímo do konkrétních organel a tam z nich uvolnit aktivní molekuly.
Vědci se snažili vyvinout postup, který by jim umožnil nasměrovat do mitochondrií živých buněk látky, z nichž by se pak přímo na místě staly prostřednictvím bioortogonální aktivace léčivé molekuly. Připravili k tomu řadu aktivačních činidel a optimalizovali jejich strukturu tak, aby měla vhodnou kombinaci snadné rozpustnosti v tucích a pozitivního náboje.
Tato mitochondriím přizpůsobená činidla poté použili v experimentech s barevným substrátem, v nichž studovali, jaké faktory ovlivňují uvolňování aktivní sloučeniny uvnitř této organely. Použitím modelové sloučeniny niclosamid nakonec prokázali, že při dodání tohoto léčiva a cíleném uvolnění v mitochondriích lidských rakovinných buněk se jeho účinnost výrazně zvýšila.
Kromě aktivace proléčiv přímo v organelách může tento výzkum otevřít nové cesty ke studiu a manipulaci biologických procesů na vnitrobuněčné úrovni. Vyvinutou metodiku využívá nyní skupina Milana Vrábela k aktivaci dalších funkčních molekul v organelách a ke studiu role konkrétních metabolitů v lidských nemocech.
Rastislav Dzijak, Juraj Galeta, Arcadio Vázquez, Jaroslav Kozák, Marika Matoušová, Helena Fulka, Martin Dračínský, Milan Vrábel, “Structurally Redesigned Bioorthogonal Reagents for Mitochondria-Specific Prodrug Activation” JACS Au 2020, https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacsau.0c00053
Převzato z webu Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR
V této souvislosti doplňující otázka:
Má podle Vašeho názoru cílení léků apod. látek do mitochondrií smysl uplatňovat i v případě antioxidantů? Mohl by se tento přístup, tj. cca bránit kyslíkovým radikálům unikat z mitochondrií, uplatnit v rámci snah o zpomalování stárnutí?
Odpovídá Dr. Milan Vrábel, ÚOCHB:
Cílení některých léčiv do mitochondrií určitě smysl má. Zatím nejvíce prokázaný a studovaný efekt je při léčbě rakoviny, kde se ukazuje, že zacílením určitých látek do mitochondrií se výrazně zvyšuje jejich protinádorový účinek. Výhody cílení antioxidačních látek do této organely a jejich vliv na stárnutí dle mých vědomostí zatím jednoznačně prokázány nebyly. Teorie volných radikálů a jejich hromadění jako primární příčiny stárnutí pochází někdy z 50. let minulého století.
Dnes už se ví, že celý proces stárnutí je mnohem komplexnější. Nepřejídáním se, pohybem a zdravým životním stylem určitě člověk dosáhne v tomto ohledu víc než pojídáním pochybných sloučenin s neprokázaným mechanismem účinku.
