Защо лекарствата могат да действат по различен начин за всички
Лекарствата не са еднакво ефективни за всички хора. До известна степен това се дължи на факта, че хората абсорбират активно вещество по различен начин в телата си. Дали това е основната причина за индивидуалните различия или една от многото причини, засега едва ли е проучено. Сега изследователите хвърлят светлина върху тъмнината, използвайки системна биология, протеомика и метаболомични методи.
Цюрих/Швейцария - С подробни измервания на протеини и метаболитни продукти в експерименти с клетъчни култури, изследователите от групата на Ruedi Aebersold, професор по системна биология в ETH Zurich, успяха да покажат, че индивидуалните различия в ефектите не могат да бъдат приписани на един фактор или няколко фактора. По-скоро изследователите откриват голям брой малки молекулярни разлики, които заедно причиняват големите вариации.
Ефектите на лекарствата се изследват на примера на лекарства за понижаване на холестерола
Изследователите изследват разликите в ефектите, основани на регулирането на холестерола в четири различни човешки клетъчни линии. Те анализираха до каква степен клетките реагират по различен начин на различни лекарства, които влияят на холестеролния баланс. В сътрудничество с професора от ETH Уве Зауер учените използваха системна биология, протеомика и метаболомични методи: Те измерваха и сравняваха концентрациите на много голям брой различни протеини и метаболитни продукти в клетките в конкретни моменти.
Установено е, че всяка от клетъчните линии реагира по различен начин на лекарствата. „Обаче не беше - както би могло да се очаква - една клетъчна линия просто абсорбира повече активно вещество от друга или че една клетка няма централен регулаторен механизъм, който присъства в друга“, казва Питър Блатман, Postdoc в на групата на Aebersold и първи автор на изследването. Вместо това учените успяха да демонстрират, че много ензими и много от сложните биохимични реакционни пътища на клетката заедно допринасят за разликите.
Приложение в раковата медицина
„Нашите резултати ясно показват, че за изследването на индивидуалните различия в ефекта не е достатъчно да се измери абсорбцията на лекарството в клетка, както се правеше досега“, казва Блатман. „Това отнема цялостен поглед и ние също трябва да разгледаме и да се опитаме да разберем далеч по-сложните процеси, които протичат в клетките, включително използването на компютърни модели за това как правим това в нашата работа“.
Дори по-изразени индивидуални разлики, отколкото в ефектите на лекарствата за понижаване на холестерола, са известни от лекарството за рак. Особено сред по-модерните лекарства има такива, които работят добре само с малка група пациенти. „С подхода на системната биология като този, който използвахме в нашето проучване, бихме могли да се опитаме да предскажем кои пациенти ще реагират на раково лекарство и кои не“, казва Блатман.
Оригинална публикация: Blattmann P, Henriques D, Zimmermann M, Frommelt F, Sauer U, Saez-Rodriguez J, Aebersold R: Системната фармакологична дисекция на регулацията на холестерола разкрива детерминанти на голяма фармакодинамична вариабилност между клетъчните линии. Cell Systems 2017, doi: 10.1016/j.cels.2017.11.002
* Д-р Ф. Бергамин: ETH Цюрих, 8092 Цюрих/Швейцария
Заключваща се транспортна система за молекули