نتایج امید به داروهای جدید علیه سرطان و بیماری های مغزی را افزایش می دهد –

هرکسی که از خواندن فیلم‌های هیجان‌انگیز لذت می‌برد، می‌داند: قبل از اینکه دزدها وارد یک عمارت شوند، دوست دارند یک قطعه آبدار را روی حصار پرتاب کنند که در آن چند قرص خواب پنهان کرده‌اند. هنگامی که سگ های نگهبان به شام ​​دوم خود می رسند، مدت کوتاهی پس از آن به خواب عمیق فرو می روند. جواهرات بانوی خانه بعد از آن خیلی بیشتر دست به دست می شود.

سلول‌های تومور اغلب به روشی بسیار مشابه عمل می‌کنند: آنها قرص‌های خواب‌آوری را که سیستم ایمنی را فلج می‌کنند، دفع می‌کنند. به طور خاص، آنها خود را با ابری از آدنوزین، یک پیام رسان درون زا، احاطه کرده اند. به این ترتیب، آنها «سلول های قاتل» خود بدن را غیرفعال می کنند، که در غیر این صورت باعث مرگ سلول های سرطانی می شود.

این به این دلیل است که مولکول‌های آدنوزین به آنتن‌های کوچک روی سطح سلول‌های ایمنی، گیرنده‌های A2A متصل می‌شوند (که مخفف عبارت «گیرنده‌های آدنوزین نوع 2A» است). این به اصطلاح، نیروهای دفاعی را ناک اوت می کند. بنابراین محققان در سراسر جهان به دنبال مولکول هایی هستند که گیرنده A2A را مسدود کرده و از اثر فلج کننده آدنوزین جلوگیری کنند.

بمباران با اشعه ایکس

پروفسور دکتر کریستا مولر از موسسه داروسازی دانشگاه بن توضیح می دهد: “مطالعه ما باید این جستجو را بسیار آسان تر کند.” ما انواع جدیدی از یک بازدارنده شناخته شده، ماده ای به نام preladenant را به گیرنده A2A اضافه کرده ایم. سپس کریستال هایی از کمپلکس های گیرنده-بازدارنده ایجاد کردیم — این اولین بار در جهان است که با موادی شبیه preladenant به دست می آید. “

تبلور این امکان را فراهم کرد تا ساختار مجموعه را مشخص کنیم. توبیاس کلاف که بخش اصلی آزمایش‌ها را انجام داد، توضیح می‌دهد: «برای انجام این کار، ما ترکیب را با اشعه ایکس بمباران می‌کنیم. کریستال پرتوها را پراش می‌کند. روشی که این کار را انجام می‌دهد به ما اجازه می‌دهد تا ساختار فضایی مجموعه را استنباط کنیم – دقیقاً تا آرایش اتم‌ها و برهم‌کنش‌های آنها.

به این ترتیب، محققان توانستند نشان دهند که به کدام نقاط از گیرنده A2A preladenant متصل می شود. با این دانش، اکنون می توان به طور خاص بازدارنده را اصلاح کرد تا خواص بهتری به آن بدهد. داروها علاوه بر داشتن قوی ترین اثر ممکن، برای مثال نباید خیلی سریع تجزیه شوند. آنها همچنین باید بتوانند به جایی برسند که قرار است کارشان را انجام دهند — در این مورد، مغز. کلاف با خوش بینی می گوید: «مطالعه ما بهینه سازی ماده را بسیار آسان تر می کند.

A2A به گروهی از گیرنده ها تعلق دارد که عملکردهای کلیدی بدن را تنظیم می کنند. آنها غشای سلول ها را می پوشانند. بخشی از آنها که در قسمت بیرونی غشاء قرار دارد به عنوان یک حسگر عمل می کند و سیگنال های مولکولی را مانند یک آنتن دریافت می کند. هنگامی که این کار را انجام می دهد، واکنش های خاصی را با قسمتی که به داخل سلول بیرون زده است، ایجاد می کند. به عنوان مثال، این ژن های خاصی را فعال می کند.

رنگ به مولکول بازدارنده متصل می شود

کریستا مولر، که همچنین یکی از اعضای بخش‌های تحقیقاتی فرا رشته‌ای (TRA) «ساختمان‌های ماده» و «زندگی و سلامت» است، می‌گوید: «این گیرنده‌ها به دلیل موقعیت مرکزی‌شان بسیار مهم هستند». با این حال، بسیاری از آنها متأسفانه نسبتاً ناپایدار هستند. این برای تجزیه و تحلیل ساختاری اشعه ایکس نامطلوب است – تبلور روزها و گاهی حتی هفته ها طول می کشد. بنابراین محققان به طور خاص گیرنده A2A را در یک نقطه تغییر دادند و آن را به طور قابل توجهی پایدارتر کردند.

علاوه بر این، آنها موفق شدند رنگی را با نوعی رشته مولکولی به ماده اولیه بچسبانند. مولر می‌گوید: «این به ما اجازه می‌دهد تا محل اتصال پرلادنانت به گیرنده A2A را در بافت کنترل کنیم. در عین حال، طول و انعطاف‌پذیری نانورشته تضمین می‌کند که بازدارنده از اتصال به گیرنده جلوگیری نمی‌کند.

هر دو پیشرفت همچنین می توانند به عنوان مدل هایی برای کار با گیرنده های دیگر که متعلق به همان گروه هستند، عمل کنند. داروساز متقاعد شده است: «روش‌هایی که در سال‌های اخیر در بن ایجاد کرده‌ایم به ما این امکان را می‌دهد که ساختار این پروتئین‌ها و سایر پروتئین‌های غشای سلولی را در آینده روشن کنیم. امکانات تحقیقاتی زیادی وجود ندارد که بتواند این نوع تحلیل ساختاری مولکول های بسیار پیچیده را انجام دهد.

موسسات و منابع مالی شرکت کننده:

علاوه بر دانشگاه بن، مرکز زیست‌شناسی سیستم‌های ساختاری (CSSB) و Forschungszentrum Jülich نیز مشارکت داشتند. این مطالعه توسط بنیاد تحقیقات آلمان و وزارت آموزش و تحقیقات فدرال تامین شد.