وظيفة بروتين محسنة تفتح الطريق لمفهوم تطوير دواء جديد – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

Improved protein function opens way for new drug development concept
(Karolinska Institutet – بواسطة: معهد كارولينسكا السويدي) 

ملخص المقالة:

وصف باحثو معهد كارولينسكا ومختبر سايلايف كيف قاموا بتحسين قدرة بروتين على إصلاح تلف الحمض النووي المؤكسد وخلق وظيفة بروتينية جديدة. ويمكن أن تؤدي تقنيتهم المبتكرة إلى تحسين الأدوية للأمراض التي تنطوي على الإجهاد التأكسدي، مثل السرطان ومرض الزهايمر وأمراض الرئة ، لكن الباحثين يعتقدون أن لها إمكانات أكبر.

( المقالة )

وصف الباحثون في معهد كارولينسكا⁽¹⁾ ومختبر سايلايف (SciLifeLab) في السويد في دراسة نشرت في مجلة “العلوم” (Science) كيف قاموا بتحسين قدرة بروتين على إصلاح تلف الحمض النووي المؤكسد وخلق وظيفة بروتينية جديدة. ويمكن أن تؤدي تقنيتهم المبتكرة إلى تحسين الأدوية للأمراض التي تنطوي على الإجهاد التأكسدي، مثل السرطان ومرض الزهايمر وأمراض الرئة ، لكن الباحثين يعتقدون أن لها إمكانات أكبر.

ولطالما استند تطوير الأدوية إلى إيجاد بروتينات مُمْرِضة محددة وإنشاء علاجات تتضمن حجب هذه البروتينات بطرق مختلفة. ومع ذلك، فإن العديد من الأمراض ناتجة عن فقدان أو نقص في وظيفة البروتين، والتي لا يمكن استهدافها بشكل مباشر باستخدام المثبطات.

وفي الدراسة الحالية، قام باحثون من معهد كارولينسكا  بتحسين وظيفة بروتين يسمى “أوج”1، وهو إنزيم يعمل على إصلاح تلف الحمض النووي المؤكسد، المتورط في الشيخوخة وأمراض مثل مرض الزهايمر والسرطان والسمنة وأمراض القلب والأوعية الدموية وأمراض المناعة الذاتية وأمراض الرئة.

ولإجراء أبحاثهم، استخدمت المجموعة طريقة تسمى التحفيز العضوي، وهي أداة طورها بنجامين ليست وديفيد دبليو سي ماكميلان الحاصل على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2021. وتعتمد الطريقة على اكتشاف أن الجزيئات العضوية الصغيرة يمكن أن تعمل كمحفزات وتحفز التفاعلات الكيميائية دون أن تكون جزءًا من المنتج النهائي.

واختبر الباحثون كيف ترتبط جزيئات المحفز، التي وصفها آخرون سابقًا، بأوج1 وتؤثر على وظيفتها في الخلايا. وقد ثبت أن أحد الجزيئات له أهمية خاصة.

أكثر فعالية بعشر مرات

يقول المؤلف الأول للدراسة البروفيسور موريس ميشيل، الأستاذ المساعد في قسم علم أمراض الأورام في معهد كارولينسكا: “عندما ندخل المحفز إلى الإنزيم، يصبح الإنزيم أكثر فاعلية بعشر مرات في إصلاح تلف الحمض النووي المؤكسد ويمكنه أداء وظيفة إصلاح جديدة”.

وقد أتاح هذا المحفز للإنزيم أن يقطع الحمض النووي بطريقة غير معتادة بحيث لا يحتاج إلى بروتينه العادي “أيب1” (APE1) للعمل، بل يحتاج إلى بروتين آخر يسمى “بنكب1” (PNKP1).

ويعتقد الباحثون أن بروتينات أوج1 المحسّنة بهذه الطريقة يمكن أن تكوّن أدوية جديدة للأمراض التي يتورط فيها الضرر التأكسدي. ومع ذلك، يرى البروفيسور توماس هيلداي في قسم علم الأورام وعلم الأمراض بمعهد كارولينسكا والمؤلف الأخير للدراسة أيضًا تطبيقات أوسع، حيث يتم استخدام مفهوم إضافة جزيء محفز صغير إلى البروتين لتحسين وتغيير البروتينات الأخرى أيضًا.

ويقول البروفيسور توماس هيلداي: “نعتقد أن هذه التكنولوجيا يمكن أن تحرض على نقلة نوعية في صناعة الأدوية، حيث يتم إنشاء وظائف بروتينية جديدة بدلاً من تثبيطها بواسطة المثبطات”. ويضيف: “لكن هذه التقنية لا تقتصر على الأدوية. التطبيقات غير محدودة عمليًا”.

*تمت الترجمة بتصرف

المصدر:

https://phys.org/news/2022-06-protein-function-drug-concept.html

لمزيد من المعلومات: ماوريس ميتشل وآخرون، Small molecule activation of OGG1 increases oxidative DNA damage repair by gaining a new function, Science (2022). DOI: 10.1126/science.abf8980. www.science.org/doi/10.1126/science.abf8980

الهوامش:

1. معهد كارولينسكا، المعروف أحيانًا باسم معهد كارولين (الملكي)، هو جامعة تقود أبحاثا طبية في مدينة سولنا داخل منطقة ستوكهولم الحضرية في السويد. وهو ثالث أقدم كلية طب في السويد، بعد جامعة أوبسالا (تأسست عام 1477) وجامعة لوند (تأسست عام 1666)، وأحد أكبر مراكز التدريب والبحث في السويد، حيث يمثل 30٪ من التدريب الطبي وأكثر من 40٪ من جميع الأبحاث الأكاديمية الطبية وعلوم الحياة التي أجريت في السويد. تم تصنيفه باستمرار بين أفضل كليات الطب في العالم، حيث احتل المرتبة السادسة على مستوى العالم في الطب في عام 2021. تأسس المعهد في عام 1810 في جزيرة كونغشولمن على الجانب الغربي من ستوكهولم؛ تم نقل الحرم الجامعي الرئيسي بعد عقود إلى سولنا، خارج ستوكهولم. وتم إنشاء حرم جامعي ثانٍ مؤخرًا في فليمنجسبرج، هودينج، جنوب ستوكهولم. ويكيبيديا.