Ученые создали лекарство против рака и аутоиммунных заболеваний из яда скорпиона — Naked Science
07.07.2020
Мария Кривоченко

Ученые создали лекарство против рака и аутоиммунных заболеваний из яда скорпиона

Яд пестрых скорпионов можно использовать для лечения аутоиммунных болезней и некоторых типов рака. К такому выводу пришли биологи, которые настроили взаимодействие молекул яда с каналами калия, создав эффективный блокатор утечки ионов из организма.

Пестрый скорпион / © YanikR
Пестрый скорпион / © YanikR

Калиевые (К+) каналы — важные мембранные белки для всех живых организмов, они контролируют вывод ионов калия из организма. Для млекопитающих особое значение имеют каналы с напряженными связями (KVs), в частности KV1.3 —одна из наиболее изученных изоформ К+, которая участвует в развитии аутоиммунных заболеваний (например, рассеянного склероза и сахарного диабета первого типа) и некоторых типов рака.

Одно из направлений фармакологических исследований — поиск способа повлиять на KV1.3 и тем самым найти лекарство от многих болезней. Ученые активно исследуют природные соединения: растительные экстракты и яды животных. Биологи уже много лет используют их при производстве лекарств: например, яд конусной улитки входит в состав экспериментальных препаратов от болезни Альцгеймера и эпилепсии.

«Яд животных служит богатым источником перспективных соединений, влияющих на ионные каналы, которые могут быть использованы в качестве потенциальных лекарств», — говорят авторы исследования. Действительно, белки и токсины, которые содержатся в ядах некоторых животных, попадают на клетки и блокируют вывод веществ из них. Для здорового человека это смертельно, но при некоторых нейродегенеративных болезнях, когда утечка ионов калия из клеток слишком сильная, таким способом можно помочь пациенту.

На рисунке смоделирована структура MeKTx13-3 в комплексе с Kv1.1–1.3. А) общая структура комплекса KV1.3-MeKTx13-3. (B, C) вид крупным планом на область преддверия пор канала в комплексах KV1.1-MeKTx13–3 и KV1.2-MeKTx13–3 соответственно. D) выравнивание аминокислотных последовательностей во внеклеточной области пор k1.1–1.3 каналов. / © Frontiers in Pharmacology

Группа российских ученых создала лекарство на основе яда пестрого скорпиона (Mesobuthus eupeus). Он не смертелен: при контакте с ним человек будет ощущать боль, зуд, отек и жжение. Некоторые его компоненты уже использовались для лечения малярии и артрита. Для нового исследования биологи выделили из токсина белок MeKTx13-3, который затрагивает работу каналов KV1.1 и в меньшей степени KV1.3. Чтобы сделать из него препарат, влияющий на KV1.3, пришлось изучить, как он взаимодействует с разными типами ионных каналов. Подробности исследования опубликованы в журнале Frontiers in Pharmacology.

Исследователи установили, что структуру белка можно изменить и сильно снизить его влияние на KV1.1. Выяснилось, что нужно заменить всего четыре аминокислоты, чтобы ослабить воздействие белка на KV1.1 и KV1.2 и предотвратить электростатическое отталкивание ионов. Опыты на зародышах лягушек показали, что ученым удалось в 100 раз повысить эффективность воздействия токсина на каналы KV1.3. Они собираются использовать новое соединение, названное MeKTx13-3_AAAR, для создания препаратов против нейродегенеративных расстройств, аутоиммунных заболеваний и рака.

Биологи предполагают, что таким же образом будет возможно изменить воздействие других токсинов на калиевые каналы. «Можно утверждать, что те же самые замены, которые мы ввели в MeKTx13-3, могут вызвать аналогичные изменения в других токсинах α-Ktx3 (семейство белков, к которому принадлежит MeKTx13-3)», — говорится в исследовании. Однако данных о том, как работают соединения Ktх, пока недостаточно. Чтобы понять, насколько реально провести такие изменения, потребуются дополнительные эксперименты.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 16:28
Илья Ведмеденко

Модернизированный стратегический бомбардировщик Ту-160 снова поднялся в небо. Самолет среди прочего получил обновленную силовую установку.

Вчера, 12:59
Алиса Гаджиева

Несмотря на то, что в крестовых походах погибли тысячи людей, археологи невероятно редко обнаруживают их массовые захоронения. По одной из версий, убитых, найденных в этот раз, хоронил лично Людовик IX Святой, король Франции, предводитель двух крестовых походов.

Позавчера, 13:58
Алиса Гаджиева

На месте будущей дороги в Калининградской области археологи обнаружили некрополь III-VI веков нашей эры.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

Вчера, 16:28
Илья Ведмеденко

Модернизированный стратегический бомбардировщик Ту-160 снова поднялся в небо. Самолет среди прочего получил обновленную силовую установку.

15 сентября
ПНИПУ

Ученые Пермского Политеха и Хуачжунского университета науки и технологии (КНР) создали уникальную технологию, которая позволит предприятиям производить промышленные изделия без дефектов. Лазерная сварка в вакууме позволит повысить качество ответственных конструкций в аэрокосмической и машиностроительной отраслях. Российские и зарубежные ученые реализовали разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

9 сентября
Алиса Гаджиева

Необычный артефакт обнаружили в одном из пунктов сбора вторсырья в Красноярском крае.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: