Les scientifiques de TSRI découvrent le traitement neuf potentiel pour arrêter la neurotoxine botulinum mortelle

La neurotoxine Botulinum est probablement la plus connue aux Américains comme BOTOX, un médicament cosmétique, plutôt que comme cause des maladies d'origine alimentaire potentiellement dangereuses. Peu de-Su est ce botulinum de Clostridium, la bactérie qui entraîne le neurointoxication, produit une des toxines les plus efficaces sur terre et est classifié comme danger potentiel de bioterrorisme.

La bactérie de botulinums de Clostridium (affichée ici dans les colonies) peut entraîner des maladies d'origine alimentaire et des effets potentiellement mortels dus à la neurotoxine qu'elle produit. (CDC d'accueil d'Image.)

Tandis Qu'aucune option de traitement de remède exister-et de botulisme n'est limitée-un la découverte accidentelle par des scientifiques au The Scripps Research Institute (TSRI) peut fournir un traitement neuf qui peut arrêter la neurotoxine même dans son plus sévère, stades avancés d'action. La conclusion, basé sur le rongeur étudie, a été publiée récent dans le Tourillon de la Société Chimique Américaine.

Aboutissez le scientifique Kim Janda, Ely R. Callaway, Professeur de Jr. de Chimie à TSRI, avez dit qu'il a décidé d'explorer la neurotoxine de botulisme due à ses effets débilitants et potentiellement mortels, ainsi que son danger comme agent potentiel de bioterrorisme. « Il est sur même niveau que Charbon, Peste, Ebola et d'autres agents pathogènes prioritaires de la Catégorie A, » Janda a dit, se rapportant aux Centres pour la liste de Lutte contre la Maladie et de Prévention (CDC) d'agents biologiques de la préoccupation la plus élevée. « Pourtant il n'y a rien même dans des tests cliniques de la phase I. »

Le Botulisme est un rare mais une affection grave qui attaque la capacité du fuselage de signaler aux muscles. Les Symptômes comprennent la vision floue, le discours mal articulé, la faiblesse musculaire et la déglutition difficile. Il peut mener à la paralysie dans tout le fuselage, et même à la mort en affectant la capacité du patient de respirer. Selon la CDC, le botulisme est principalement transmis par la nourriture ou les blessures infectées par les bactéries de botulisme, qui vit dans l'environnement. Dans extrêmement des petites doses, la toxine de botulisme est injectée pour des buts médicaux, tels que de détendre la spasticité, et comme demande de règlement cosmétique de ride.

Pour découvrir les inhibiteurs potentiels de la toxine, Janda et son équipe de recherche ont examiné des composés de triazole contre le réseau léger de neurotoxine botulinum, une enzyme protéolytique qui perturbe la signalisation neuronale aux muscles. Les triazoles ont été synthétisés suivre la méthode de chimie-un de claquement développée par le Professeur de TSRI et le Prix Nobel K. Barry Sharpless en mi-1990 S. Paul Bremer, un étudiant de troisième cycle travaillant dans le laboratoire de Janda et auteur de l'étude le premier, a dit qu'ils ont heurté sur un composé de triazole fourni par le laboratoire de Sharpless qui a semblé empêcher avec force le réseau léger de toxine dans une analyse enzymatique.

Davantage de test a indiqué une surprise. « Nous avions trouvé que ce que nous avons pensé étaient les composés actifs de claquement, mais réellement ils étaient seulement en activité à cause du cuivre, » Bremer a dit. Le Cuivre est utilisé car un catalyseur pour accomplir la chimie de claquement et les traces ne serait pas anticipé pour afficher l'activité dans un essai biologique, il a expliqué. « Sur d'autres expériences, il est venu comme surprise complète que le cuivre empêchait bien efficace l'enzyme. »

Les scientifiques avaient accidentellement atterri sur un traitement neuf potentiel pour le type A de la neurotoxine, la cause la plus commune et la plus mortelle du botulisme humain, utilisant le chlorure de cuivre, un sel peu coûteux et facilement disponible en métal comme ingrédient actif.

Ensuite, les chercheurs ont conçu les ligands appelés de molécules pour agir en tant que véhicules d'accouchement pour le cuivre dans les cellules neuronales, une phase essentielle en traduisant l'action thérapeutique du cuivre aux systèmes biologiques. L'équipe de TSRI a alors envoyé leurs composés de ligand-cuivre à leurs collaborateurs d'étude à l'Université de Wisconsin-Madison, qui l'a gérée aux souris. Le composé durées de vie a étendu animaux des', même lorsqu'ils étaient des doses mortelles données de la toxine.

Les chercheurs ont dit que davantage d'expérimentation animale est nécessaire pour déterminer le dosage optimal, dosant la fréquence et d'autres facteurs. Janda a dit que des tests cliniques pour prouver l'efficacité ne peuvent pas être faits chez l'homme dus aux dangers botulinum de neurotoxicity. Cependant, la sécurité du composé de cuivre peut être validée par plusieurs autres tests cliniques déjà en cours pour différents usages, il a ajouté.

Si trouvé pour être sûr, Bremer a dit que le thérapeutique de cuivre pourrait fournir plus de traitement efficace que des élans existants au botulisme. Actuel, les souffrants de botulisme reçoivent un médicament d'antitoxine qui peut inactiver la toxine diffusant dans leur système, évitant de ce fait davantage d'intoxication. Cependant, l'antitoxine ne peut pas renverser la paralysie de préexistence parce que la toxine agit les cellules intérieures. En Conséquence, la reprise de la maladie peut être lente, et la paralysie peut prendre des semaines ou des mois pour s'user hors circuit.

« L'antitoxine est anticorps-basée, qui signifie que cela fonctionne seulement en dehors des cellules, » a indiqué Janda. « Ce traitement neuf peut promptement présenter des cellules où il peut attaquer l'agent étiologique, une protéase, qui est responsable de la paralysie vue de la neurotoxine. »

Les chercheurs ont également noté que l'étude autre explique la nécessité d'explorer des métaux pour des usages thérapeutiques. Les Métaux ne sont pas utilisés généralement dans le design de médicament à cause des préoccupations au sujet de la toxicité et de la désignation d'objectifs particulière par rapport aux composés organiques. Cependant, plusieurs traitements métal-basés existent déjà. Par exemple, de l'or est utilisé dans les traitements pour de certains cancers et arthrite rhumatoïde, alors que d'autres demandes de règlement métal-basées sont actuel dans les tests cliniques.

« Ce sont un peu les agents médicinaux sous appréciés, » a dit Bremer. « Notre travail affiche la nécessité d'explorer leur potentiel plus plus loin. »

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