חוקרים מאוניברסיטת אלבני ו-NYU Grossman School of Medicine מצאו דרך לחסום מסלול תאי מרכזי הידוע כמניע דלקת כרונית ופגיעה בריפוי פצעים אצל אנשים עם סוכרת.
פריצת הדרך יכולה להציע אפשרות טיפולית חדשה לעצירת ההשפעות המזיקות של סוכרת מסוג 1 וסוג 2 במקור.
בעבודתם האחרונה, החוקרים זיהו בהצלחה – ופיתחו תרופה מולקולה קטנה כדי לשבש – תגובת שרשרת תוך תאית שתורמת עיקרית לסיבוכים הנגרמות על ידי סוכרת. הממצאים שלהם, שפורסמו בתחילת החודש, הוצגו על השער של ביולוגיה כימית של התא.
הטיפולים הנוכחיים בסוכרת מתמקדים בעיקר בהאטת התקדמות המחלה; עם זאת, הם אינם מטפלים בדלקת הבסיסית התורמת לסיבוכי הסוכרת. הממצאים שלנו מצביעים על מסלול חדש ומבטיח לטיפול בסוכרת בעתיד. תוצאות המחקר הללו ישמשו קרש קפיצה לפיתוח טיפולים לשני סוגי הסוכרת, ולעיצוב סמנים שיוכלו למדוד עד כמה הטיפול החדש עובד בבעלי חיים חיים".
אלכסנדר שכטמן, מחבר בכיר שותף, פרופסור, המחלקה לכימיה ומכון ה-RNA, UAlbany
נכון לשנת 2021, יותר מ-38 מיליון אמריקאים – למעלה מ-11% מהאוכלוסייה – חיו עם סוכרת. הטיפולים הנוכחיים יכולים לעזור לחולים לנהל את רמת הסוכר בדם, אך אין תרופות המיועדות לטיפול בדלקת סימן ההיכר של המחלה, אשר מדרבן מגוון של סיבוכים פתולוגיים בכל הגוף. המולקולה הקטנה החדשה של הצוות, תרכובת בשם RAGE406R, יכולה לענות על הצורך הזה.
"RAGE406R מכוון למסלול חשוב מאוד שעדיין לא הבנו עד הסוף", אמר שכטמן. "בעתיד, אני מתכנן להשתמש בשילוב של גישות מבניות וביולוגיה מולקולריות קלאסיות, יחד עם הטכניקה שפותחה בבית שלנו, תהודה מגנטית גרעינית בתוך התא, כדי להבהיר את המנגנון המווסת את המסלול הזה.
"אנחנו גם מתכננים לשתף פעולה עם צוות קליני כדי לתמוך במאמצי פיתוח תרופות ולקדם את RAGE406R לשוק."
איך זה עובד
אצל אנשים עם סוכרת, סוג של מולקולה מזיקה הנקראת "תוצרי קצה של גליקציה מתקדמים" מצטברת ברקמות בכל הגוף. מולקולות אלו מפעילות חיישן משטח התא המכונה "הרצפטור למוצרי קצה הגליקציה מתקדמים" (RAGE), אשר בתורו מפעיל מבנה מולקולרי בתוך תאים הנקרא "Diaphanous-1" (DIAPH1). בדרך כלל, DIAPH1 תומך בתפקודים נורמליים של תאים, אך כאשר הוא מעורר גירוי יתר, הוא מוביל לדלקת כרונית, בעיות נהיגה כמו מחלות לב וכלי דם וריפוי פצעים לקוי.
באמצעות טכניקות ביולוגיה מבניות, צוות המחקר בנה מודל כדי להבין כיצד הקולטן RAGE מפעיל את DIAPH1. זה איפשר להם לאתר אתר קישור על DIAPH1 שמקל על המסלול.
"לפרויקט זה, סקרתי יותר מ-100 מולקולות שונות באמצעות תהודה מגנטית גרעינית וספקטרוסקופיה פלואורסצנטית כדי לזהות את המבנה המולקולרי המסוגל ביותר להיקשר ולבלום מסלול שמוביל לדלקת בחולי סוכרת. כך הגענו למולקולה שלנו, RAGE406R", הסביר סטודנט ב-Ph-year-th-Nazidarian ב-Ph. כימיה ב-UAlbany.
"המולקולה שלנו פועלת בעצם על ידי קשירה למקום על הקולטן RAGE ש-DIAPH1 תופס בדרך כלל. על ידי חסימת הקשר הזה, המולקולה עוצרת את הטריגר לדלקת. אני מאמין שהמבנה המולקולרי שזיהינו – באמצעות שילוב של גישות כימיות וביולוגיות – מראה פוטנציאל חזק להפחתת דלקת כרונית".
הוכחת פוטנציאל ליעילות קלינית
המולקולה הוכחה כיעילה כאשר נבדקה הן בתאים אנושיים והן בעכברים. RAGE406R הפחית משמעותית את הרמות של שליח דלקתי מרכזי בתאים אנושיים שנלקחו מדגימות דם של אנשים עם סוכרת מסוג 1. המולקולות גם האיצו את ריפוי הפצעים והפחיתו את תגובת הדלקת בעכברים עם סוכרת מסוג 2.
ממצאים אלה מאשרים ש-RAGE406R יכול להציע דרך לשלוט בסיבוכים כרוניים של סוכרת תוך מתן סמנים ביולוגיים ספציפיים למעקב אחר יעילות התרופה בניסויים קליניים עתידיים.
"אין כרגע טיפולים המטפלים בגורמים השורשיים לסיבוכי סוכרת, והעבודה שלנו מראה ש-RAGE406R יכול, לא על ידי הורדת רמת הסוכר הגבוהה בדם, אלא על ידי חסימת הפעולה התוך-תאית של RAGE", אמרה שותפה לסופרת בכירה ד"ר אן מארי שמידט, הפרופסור הצעיר לאנדוקרינולוגיה של ד"ר איבן בבית הספר לרפואה של ניו יורק גרוסמן. "אם תאושר על ידי בדיקות נוספות בניסויים בבני אדם, התרכובת עשויה למלא פערים בטיפול, כולל שרוב התרופות הנוכחיות פועלות רק נגד סוכרת מסוג 2".
