I sensori di recente sviluppato di bioluminescenza aprono la strada per la scoperta della droga

I ricercatori canadesi, lavoranti in società con i colleghi brasiliani, hanno sviluppato 13 sensori di bioluminescenza per uso nel verificare l'efficacia di nuove droghe mediche in laboratorio.

Lo studio, pubblicato nella segnalazione di scienza del giornale, apre la strada affinchè le nuove droghe sia provato e caratterizzato. I biosensori sono basati sull'atto dei ricevitori proteina-accoppiati G (GPCRs), che sono a proteine dirette a membrana in questione nella comunicazione fra le celle.

I ricercatori non hanno scelto di studiare GPCRs per caso. Fra un terzo e la metà di tutte le droghe corrente sul servizio sono stimati per mirare a questi ricevitori.

“Queste proteine sono obiettivi delle droghe usate per trattare una grande selezione dei disordini e delle malattie, compreso l'allergia, il dolore, l'ipertensione ed il diabete, tra l'altro. I nuovi biosensori si pensano che siano pertinenti alla scoperta e sviluppo di nuove droghe per il trattamento di ancor più malattie,„ ha detto la Costa-Neto di Claudio Miguel da, un professore nella biochimica e nell'instituto dell'immunologia dell'università di facoltà di medicina del Ribeirão Preto di São Paulo (FMRP-USP) nel Brasile e di uno degli autori dell'articolo.

La Costa-Neto ha spiegato che fino ad alcuni anni fa, le prove in vitro utilizzate nel nuovo sviluppo della droga - realizzato prima dei test clinici nei modelli ed in esseri umani animali - indicato soltanto se il composto ha attivato o bloccato una risposta cellulare data.

“Per rischiare un'analogia, fino ad alcuni anni fa eseguire queste prove come se ci fosse una lampada che potrebbe essere inserita/disinserita passato,„ ha detto. “Recentemente lo abbiamo trovato possibile analizzare le vie differenti che possono essere attivate da un ricevitore e fino a che punto una via di segnalazione data è attivata. Così non è più appena un aspetto di un interruttore acceso/spento. È come se abbiamo avuti una stanza con parecchi indicatori luminosi del LED o un regolatore della luminosità e potrebbe dire quanto vie sono state attivate, quale e soprattutto come le vie sono state attivate o bloccato state. I nostri biosensori ed altri che stiano sviluppandi da altri gruppi, forniscono una risposta più completa, un profilo di segnalazione, come se sia stata.„

Lo studio descrive come i ricercatori sviluppati, convalidati ed usati una serie del trasferimento di energia di risonanza di bioluminescenza (BRET) - biosensori basati per misurare le vie intracellulari differenti di segnalazione e per individuare l'atto dei prodotti farmaceutici in celle coltivate. La segnalazione precipita a cascata derivare dalle interazioni fra GPCRs ed i loro leganti (ormoni compresi e neurotrasmettitori) gestisca una grande selezione dei trattamenti in celle, rendente loro gli obbiettivi chiave per la nuova scoperta della droga.

Il gruppo internazionale dei ricercatori ha usato le tecniche di biologia molecolare e dell'ingegneria genetica per aggiungere gli enzimi fluorescenti e luminescenti (quali il luciferase, la sostanza fotogenica trovata in lucciole) ai leganti di GPCR.

“Quando uno di questi ricevitori è attivato da una droga e la proteina dentro la cella interagisce con il ricevitore, leggero emesso dal luciferase è trasferito alla proteina fluorescente e la attiva. In questo modo, possiamo misurare esattamente i livelli differenti di atto di una droga,„ Costa-Neto ha detto.

Lo studio è derivato da una vasta associazione fra i ricercatori affiliati con FMRP-USP e l'università del Canada di Montreal e di McGill University. È stato supportato da FAPESP via un progetto tematico, un progetto selezionato in una chiamata pubblicata dai ricercatori di São Paulo nella collaborazione internazionale (SPRINT), una borsa della ricerca all'estero ricevuta al ricercatore postdottorale Larissa de Bortoli e una borsa di laurea ricevuta a Sara Capelupe Simões come pure al banco di São Paulo del marzo 2018 di scienza avanzata sulle medicine: dall'obiettivo al servizio.

Convalida

I 13 biosensori sono stati provati su dozzine di droghe e su parecchi ricevitori mutanti che hanno simulato i polimorfismi, alcuni di cui sono associati con le malattie genetiche.

“Per convalidare tali strumenti importanti per la scoperta di nuove droghe, i biosensori sono stati provati sui leganti differenti e sui ricevitori mutanti. Lo scopo era di indicare che è possibile individuare un reticolo di segnalazione distinto non solo quando una droga differente è usata ma anche quando il ricevitore è cambiato,„ Costa-Neto ha detto.

Secondo i ricercatori, lo studio rappresenta un avanzamento nella comprensione del meccanismo di segnalazione raffinato, a causa del numero dei biosensori sviluppati e della tecnica utilizzata nella ricerca.

“I meccanismi come questi già erano stati descritti, ma abbiamo avanzato significativamente la nostra comprensione loro. Per questo motivo, crediamo che i nuovi biosensori abbiano un effetto principale sul nuovo sviluppo della droga,„ Costa-Neto ha detto.

“Oltre all'importanza di GPCRs come obiettivo, un altro punto è che i biosensori sono stati convalidati estesamente. Abbiamo indicato che funzionano, reagiamo bene e siamo altamente affidabili per la caratterizzazione di queste vie di segnalazione.„

Oltre alla precisione degli strumenti si sono sviluppate, creatività evidenziata Costa-Neto come caratteristica fondamentale dello studio. “Sviluppare le proteine con l'ingegneria genetica comprende moltissima conoscenza e creatività,„ ha detto. “Alcuni di questi biosensori sono “Frankensteins vero„, da costruzione impiombando insieme le varie parti strutturali delle proteine differenti. Era uno studio altamente creativo.„

Sorgente: http://www.fapesp.br/