Мембранные белки открывают новые пути для воздействия лекарств на клетки

Белки клеточной мембраны скрывают секретные "входы", которые можно использовать для изменения поведения клетки. Это продемонстрировано в исследовании под руководством Научно-исследовательского института больницы дель Мар, опубликованном в Nature Communications.

В команду вошли исследователи из центров Испании, Швейцарии, Великобритании, Германии, Франции, Польши, Нидерландов, Дании, Венгрии, Италии, Швеции, Китая и США. Результаты могут облегчить создание новых лекарств или улучшить механизмы действия существующих.

Выводы исследования основаны на компьютерном моделировании беспрецедентной детализации. Учёные смогли наблюдать в атомном масштабе и в реальном времени, как мембранные липиды взаимодействуют с G-белковыми рецепторами (GPCRs) в их естественной среде. Эти взаимодействия открывают новые способы модуляции клеточных функций, которые иначе оставались бы невидимыми.

«Мы обнаружили новые "входы" для лекарств, чтобы модулировать белки, регулирующие клеточную активность», — объясняет доктор Яна Селент, координатор исследовательской группы GPCR Drug Discovery в рамках программы биомедицинской информатики (GRIB) Института больницы дель Мар.

GPCRs важны, потому что значительная часть существующих лекарств нацелена на них для воздействия на клетки. Фактически, 34% препаратов, одобренных FDA, основаны на этих рецепторах.

«Наличие детальной информации о конкретном месте, где эти лекарства действуют внутри клетки, ускорит разработку целевых терапий», — добавляет доктор Селент.

Работа продолжается

Хотя опубликованное исследование основано на данных 190 экспериментов, охватывающих 60% известных GPCRs, работа продолжается для раскрытия механизмов, используемых этими белками для регуляции клеточной функции. На данный момент исследователи подтвердили, что помимо известных точек доступа существуют другие, видимые только с помощью компьютерного моделирования.

Эти вновь выявленные пути могут быть использованы для разработки инновационных методов лечения. По словам доктора Давида Аранды, постдокторанта GRIB и ведущего автора исследования, это «более специфичные "входы" для каждого рецептора — более прямой способ модулировать поведение клетки».

Во многих случаях было известно, что лекарство действует на клетки, но не как. Эти результаты проливают свет на этот аспект клеточной динамики, позволяя выявить «мишени, которые помогают создавать более селективные, более точные лекарства, тем самым снижая возможные побочные эффекты. Это может позволить нам выйти за рамки текущих методов, используемых при лечении множества состояний», — добавляет он.

Эта информация, вместе с будущими открытиями, находится в свободном доступе для использования любой лабораторией, работающей над разработкой или улучшением лекарств.