Novi lijek potiče regeneraciju, što dovodi do bržeg rasta i ozdravljenje oštećenog tkiva

Ideja zvuči kao naučna fantastika: Uzmi pilulu - i odjednom rasti novo tkivo zamijeniti oštećene.

Istraživači na Case Western Reserve i Southwestern Medical Center, University of Texas ove sedmice objavio da su napravili značajan korak ka tome da ovaj neverovatan pametnu ideju u stvarnost.

Studija, 12. juni, 2015 objavljeno u časopisu Science, oni opisuju u detalje kako je novi lijek vraća oštećenja debelog crijeva, jetre i koštane srži u životinjskom modelu - čak i do koja je spasila živote miševa koji inače umrla kada transplantacija koštane srži modela mozak.

"Veoma smo sretni, - Said Sanford Markowitz, MD, profesor univerziteta Medicinskog fakulteta i onkologiju u Seidman Cancer Center u Univerzitetskoj bolnici.

- Mi smo razvili lijek koji djeluje kao vitamin za matične ćelije tkiva, stimulisanje njihovu sposobnost da brže popraviti tkiva. Lekovita sredstva štetu u različitim tkivima, što nam govori da se može koristiti u liječenju mnogih bolesti".

Naučnici sarađuju u ovom radu, sljedeći korak je nadam se da se razvije lijek - sada poznat kao "SW033291" - za upotrebu u humanoj pacijenata. Zbog područja u kojima je postignut početni uspjeh, prvo se fokusiraju na bolesnika nakon transplantacije koštane srži, kod pacijenata sa ulcerozni kolitis, a drugi nakon operacije na jetri. Cilj u svim ovim slučajevima je isti: da dramatično povećati šanse za brži i uspješan oporavak.

Ključ za potencijalne molekula droge se stvara u tijelu, poznat kao prostaglandina E2 (ili PGE2). Poznato je da PGE2 podržava širenje matičnih ćelija mnogih vrsta tkiva. Markowitz i profesor na Univerzitetu Kentucky Xing Xiong Tai ranije pokazali da je gen 15-gidroksiprostaglandindegidrogenazy (15-PGDH), u svim ljudima, degradira i smanjuje količinu PGE2 u organizmu.

Dr. Markowitz i njegov kolega iz Southwest University of Texas, James K. Willson je predložio da inhibicija 15-PGDH može povećati nivo PGE2 u tkivima. U isto vrijeme, to će potaknuti i ubrzati zarastanje tkiva. Kada eksperimente na genetski modifikovane miševe sa nedostatkom 15-PGDH ih pravo dokazao, naučnici su počeli u potrazi za načine za isključivanje 15-PGDH na kratkoročno osnovi.

Pripremni radovi su počeli u cijevi. Yonguo Zhang, Ph.D., istraživač u laboratoriju dr Markowitz i vodeći autor studije, razvili test u kojem ćelije svijeta ako su promenili nivoa 15-PGDH. Onda Zhang i istraživači iz Southwest Texas Sveučilište Bruce Posner i Joseph Reedy zajedno studirali u biblioteci 230.000 različitih kemikalija. Na kraju, otkrili su jednu supstancu koja inaktiviraju 15-PGDH.

"Povezivanje SW033291 radi jako teško - rekao je dr Markowitz. - To može inaktiviraju 15-PGDH dodavanjem jednog dijela na 10 milijardi u reakciji mješavina, što znači da može biti u mogućnosti da rade kao droga ".

Niz eksperimenti su pokazali da SW033291 može inaktiviraju 15-PGDH in vitro i u ćelijama, i, što je najvažnije, kada se daje u životinjskim modelima. Treće je otkriće u suradnji između Dr. Markowitz i Stanton L. Gerson, MD, šef Case Comprehensive Cancer Center, Seidman Cancer Center i Nacionalni centar za regenerativnu medicinu, kao i sa Asa i Patricia Shiverik, profesor hematologije onkologije.

Istraživač na Case Western Reserve Amar Desai radili u laboratorijama dr Markowitz i dr Gerson da se utvrdi uticaj SW033291 u miševa koji su dobili smrtonosnu dozu radijacije, a zatim su imali transplantaciju parcijalni koštane srži. Bez SW033291 životinja umrla, a uz to - oni oporavila.

Nakon toga, detaljnija istraživanja su pokazala da je uvođenje SW033291 miševa obnovljena ćelija normalnim krvnim 6 dana brže nego što se dogodio u miševa nakon transplantacije koštane srži bez uvođenja SW033291. Osim toga, miševi tretirani SW033291, pokazalo je brži oporavak neutrofila, trombocita i crvenih krvnih zrnaca. Neutrofili boriti infekcije, trombociti sprečavaju krvarenje i crvenih krvnih zrnaca prenosi kisik kroz tijelo.

Osim toga, Desai rad je pokazao da kada SW033291 povećava nivo PGE2 u koštanoj srži, tijelo i pokreće proizvodnju drugih materijala potrebnih za vitalne aktivnosti matičnih ćelija koštane srži. Konačno, ove prednosti ne prate nuspojave, čak i ako SW033291 upravlja mnogo većim dozama nego što je potrebno da inhibiraju 15-PGDH.

Kada su istraživači miševe tretirane s drugim bolestima, SW033291 droga ponovo ubrzao popravak tkiva. Na primjer, naučnici u suradnji sa Fabio Kominelli, MD, direktor za gastroenterologiju i bolesti jetre grana, studirao model miša ulceroznog kolitisa. SW033291 ozdravio gotovo sve čireva u debelom crevu miševa i spriječiti simptome kolitisa. Kod miševa u kojem su dvije trećine jetre hirurški ukloniti, SW033291 oko dva puta ubrzan rast novih jetre u odnosu na regeneraciju bez droge.

S obzirom na činjenicu da je koštana srž, debelog crijeva i jetre - su potpuno različite tkiva, istraživači vjeruju da je mehanizam kojim SW033291 ubrzava regeneraciju tkiva, mogu raditi u liječenju bolesti mnogih drugih tkiva u organizmu. Međutim, sljedeće faze studije će se fokusirati na tri bolesti kod kojih SW033291 već pokazala značajno poboljšanje.

Na primjer, kada presađivanje koštane srži SW033291 utjecaj na ubrzanje rasta tkiva može pružiti ćelije tijela, koje su potrebne za borbu protiv dva najčešća i ponekad smrtonosne komplikacije - infekcije i krvarenja. Za pacijente koji pate od kolitisa, ubrzanje rasta tkiva može izliječiti čir brzo debelog crijeva koji će omogućiti pacijentima da primaju manje doze drugih lijekova za liječenje kolitisa, od kojih neke imaju ozbiljnih nuspojava. Konačno, rast tkiva može poboljšati preživljavanje pacijenata sa pecheni- od raka u nekim slučajevima, danas, doktori ne mogu obavljati operaciju zbog činjenice da je broj kolačiće koji želite ukloniti, može biti vrlo velika, a to predstavlja ozbiljan rizik za pacijenta. Ali prisustvo droge, što ubrzava rast novih jetre, može napraviti operaciju moguće.

Sljedeći korak će biti da se završi znanstvene studije pokazuju sigurnost spojeva koji se odnose na SW033291, u većim životinjama, što je neophodno za odobravanje ispitivanja na ljudima. Ako je droga dokazati sigurnost i efikasnost u ovim kliničkim studijama, oni mogu biti dostupni za opću upotrebu od strane doktora. Istraživači se nadaju da će sarađivati ​​sa farmaceutskim kompanijama da počnu testiranja na ljudima u roku od tri godine.