Novo zdravilo stimulira regeneracijo, kar vodi v hitrejšo rast in celjenje poškodovanega tkiva

Ideja se sliši kot znanstvena fantastika: Vzemite tableto - in nenadoma raste novo tkivo za zamenjavo poškodovane narave.

Raziskovalci na Case Western Reserve in Southwestern Medical Center, Univerza v Teksasu je ta teden napovedal, da so naredili pomembne korake k temu, da je to neverjetno svetlo idejo realnost.

Študija, objavljena 12. junij 2015 v reviji Science, so podrobno opisano, kako novo zdravilo obnavlja poškodbe debelega črevesa, jeter in kostnega mozga v živalskem modelu - tudi dosegel, da je rešil življenje miših, ki so sicer umrli, ko modela presaditev kostnega mozga možgani.

"Zelo smo veseli,, - Said Sanford Markowitz, MD, profesor na Univerzi v School of Medicine in onkologijo na Seidman Cancer Center v Univerzitetni kliniki.

- Smo razvili zdravilo, ki deluje kot vitamin za matičnih celic tkiva, spodbujanje njihove možnosti za hitrejše obnavljanje tkiva. Sredstva za celjenje poškodbe v različnih tkivih, ki nam pove, da se lahko uporablja za zdravljenje številnih bolezni".

Znanstveniki so sodelovanje v tem delu, je naslednji korak upanje za razvoj zdravila - zdaj znana kot "SW033291" - za uporabo v humani bolnikih. Glede na področja, na katerih je bil dosežen začetni uspeh, se najprej osredotoči na bolnike po presaditvi kostnega mozga, bolnikih z ulceroznim kolitisom, in drugi, po operacijah na jetrih. Cilj vseh teh primerih je enak: dramatično povečali možnosti za bolj hitro in uspešno okrevanje.

Ključ za potencialne molekulo drog nastaja v telesu, znan kot prostaglandina E2 (PGE2 ali). Znano je, da PGE2 podpira širjenje matičnih celic iz številnih vrst tkiva. Markowitz in profesor na univerzi Kentucky Xing Xiong Tai že dokazala, da je gen 15-gidroksiprostaglandindegidrogenazy (15-PGDH), ki se nahajajo v vseh ljudeh, razgrajuje in zmanjšuje količino PGE2 v telesu.

Dr. Markowitz in njegov kolega iz Southwest University of Texas, James K. Willson je predlagal, da bi zaviranje 15-PGDH poveča koncentracijo PGE2 v tkivih. Hkrati bo spodbudil in pospešil celjenje tkiva. Ko poskusi na gensko spremenjenih miših s pomanjkanjem 15-PGDH jih izkazala pravica, znanstveniki začeli iskati načine za deaktiviranje 15-PGDH na kratek rok.

Pripravljalna dela se je začela v ceveh. Yonguo Zhang, dr, znanstveni sodelavec v laboratoriju dr Markowitz in vodilnega avtorja študije, razvili test, pri katerem celice na svetu, če se je spremenila ravni 15-PGDH. Potem Zhang in raziskovalci iz Southwest Texas University Bruce Posner in Joseph Reedy študiral skupaj v knjižnici 230.000 različnih kemikalij. Končno so našli eno snov, ki inaktiviran 15-PGDH.

"Povezovanje SW033291 deluje neverjetno težko - je dejal dr Markowitz. - Lahko deaktivira 15-PGDH dodajanje enega dela do 10 milijard v reakcijski zmesi, kar pomeni, da je lahko sposoben delovati kot zdravilo. "

Niz poskusov je pokazala, da lahko SW033291 deaktivirati 15-PGDH in vitro in v celicah, in, kar je najpomembneje, ko damo v živalskih modelih. Tretji je prišel na odkritje v sodelovanju med dr Markowitz in Stanton L. Gerson, MD, vodja zadevi Cancer Center celoviti, Seidman Cancer Center in Nacionalnega centra za regenerativni medicini, kot tudi pri Asu in Patricia Shiverik, profesor hematološko onkologijo.

Raziskovalec na Case Western Reserve Amar Desai delal v laboratorijih dr Markowitz in dr Gerson za določitev SW033291 učinek pri miših, ki je prejela tudi smrtni odmerek sevanja, nato pa so mu presadili delno kostnega mozga. Brez SW033291 živali poginile, in z njim - ne ozdravijo.

Nato so podrobnejše raziskave pokazale, da uvedba SW033291 miši obnovljena števila normalna krvnih celic 6 dni hitreje, kot se je pojavila pri miših po presaditvi kostnega mozga brez uvajanja SW033291. Poleg tega mišim SW033291, je pokazala hitrejši okrevanje nevtrofilcev, trombocitov in rdečih krvnih celic. Nevtrofilci boj proti okužbi, trombociti preprečujejo krvavitve in rdeče krvne celice prenašajo kisik po telesu.

Poleg tega Desai delo, je pokazala, da pri SW033291 poveča koncentracijo PGE2 v kostnem mozgu, telo začne tudi za proizvodnjo drugih materialov, potrebnih za vitalno aktivnost matičnih celic kostnega mozga. Na koncu so te prednosti ne spremlja nobenih stranskih učinkov, tudi če SW033291 damo v veliko večjih odmerkih, kot so potrebne za zaviranje 15-PGDH.

Ko so raziskovalci mišim z drugimi boleznimi, SW033291 drog spet pospešeno obnovo tkiv. Na primer, znanstveniki v sodelovanju s Fabio Kominelli, MD, direktor gastroenterologije in bolezni jeter vejo, študiral model miške za ulcerozni kolitis. SW033291 ozdravi skoraj vse razjede v kolonu miši in preprečimo simptome kolitis. Pri miših, pri kateri so dve tretjini jeter kirurško odstraniti, SW033291 približno dvakrat pospešena rast novih jeter v primerjavi z regeneracijo brez zdravila.

Glede na to, da je kostni mozeg, debelo črevo in jetra - so popolnoma različna tkiva, raziskovalci menijo, da je mehanizem, s katerim SW033291 pospešuje regeneracijo tkiva, lahko deluje pri zdravljenju bolezni mnogih drugih tkiv v telesu. Vendar pa bo v naslednjih fazah raziskave se osredotočajo na tri bolezni, pri katerih SW033291 že prikazani znatno izboljšanje.

Na primer, ko presajanje kostnega mozga SW033291 vpliv na pospešitev rasti tkiva lahko zagotovi telesnih celic, ki so potrebne za boj proti dva najbolj pogosta in včasih smrtonosne zaplete - okužbe in krvavitve. Pri bolnikih s kolitisom, lahko pospeševanje rasti tkiva celjenju razjed hitro debelo črevo, ki bo omogočil bolniki prejemali manjše odmerke drugih zdravil za zdravljenje kolitisa, od katerih so nekateri imajo hude stranske učinke. Končno, lahko rast tkiva, izboljša preživetje bolnikov z pecheni- raka v nekaterih primerih, danes, zdravniki ne morejo izvesti operacijo zaradi dejstva, da se lahko število piškotkov, ki jih želite odstraniti, je zelo velika, in to predstavlja resno tveganje za bolnika. Toda prisotnost drog, ki pospešuje rast novih jeter, lahko bi bilo njegovo delovanje mogoče.

Naslednji korak bo za dokončanje znanstvene študije, ki dokazujejo varnost spojin, povezanih z SW033291, v večjih živali, ki je potrebna za odobritev človeških poskusov. Če zdravila dokazati varnost in učinkovitost v teh kliničnih preskušanjih, so lahko na voljo za splošno uporabo, ki ga zdravniki. Raziskovalci upajo, da bodo sodelovali s farmacevtskimi podjetji za začetek testiranja na ljudeh v treh letih.