La funzione proteica potenziata apre un nuovo concetto per lo sviluppo di farmaci

I ricercatori del Karolinska Institutet e SciLifeLab descrivono in uno studio su Scienze Che attraverso una nuova tecnologia hanno previstotetraLa capacità di una proteina di riparare e creare danni da ossigeno al DNA Nuova funzione in proteina. Questa tecnologia potrebbe portare a farmaci migliori per le malattie in cui l’ossigeno è troppo altolesioni Altri, come il cancro, l’Alzheimer e le malattie polmonari, sono stati implicati, ma i ricercatori credono anche in un effetto più ampio.

La base per lo sviluppo di farmaci è stata a lungo la ricerca di proteine ​​specifiche che causano malattie e la creazione di trattamenti che bloccano tali proteine ​​in modi diversi. Tuttavia, molte malattie sono causate da una perdita o carenza della funzione proteica, che aumenta la necessità di aumentare l’attività di alcune proteine ​​o ripristinare la funzione di proteine ​​danneggiate.

Basato su una scoperta vincitrice del Premio Nobel

Nello studio ora pubblicato, i ricercatori del Karolinska Institutet hanno migliorato la funzione di una proteina chiamata OGG1; Un enzima che ripara i danni dell’ossigeno nel nostro materiale genetico causati dallo stress ossidativo. Questo danno da ossigeno contribuisce all’invecchiamento e a molte malattie diverse, come il morbo di Alzheimer, il cancro, le malattie cardiovascolari, le malattie autoimmuni e le malattie polmonari.

Il lavoro si basa sul metodo della stimolazione organica, uno strumento sviluppato da Benjamin List e dal pluripremiato David WC MacMillan. Il Premio Nobel per la Chimica nel 2021. Il metodo si basa sulla scoperta che piccole molecole organiche possono fungere da catalizzatori, cioè guidare reazioni chimiche senza diventare parte del prodotto finale.

I ricercatori del KI hanno studiato come piccole molecole di catalizzatore, precedentemente descritte da altri ricercatori, si legano all’enzima OGG1 e ne influenzano la funzione nelle cellule. Una delle molecole si è rivelata particolarmente interessante.

Dieci volte più efficiente

Quando inseriamo il catalizzatore nell’enzima, l’enzima diventa 10 volte più efficiente nel riparare i danni causati dall’ossigeno e può anche svolgere una nuova funzione di riparazione, afferma Maurice Michel, assistente professore presso il Dipartimento di Oncologia e Patologia, Karolinska Institutet, e autore dello studio. Primo autore.

Il promotore ha permesso all’enzima di tagliare il DNA in un modo diverso dal solito, in modo che non richiedesse più la sua solita proteina, APE1, per funzionare, ma avesse invece bisogno di una proteina chiamata PNKP1.

I ricercatori ritengono che le proteine ​​OGG1 migliorate con questa tecnologia potrebbero diventare nuovi farmaci nelle aree di malattia in cui l’ossigeno è danneggiato. Ma Thomas Hilday, professore presso il Dipartimento di Oncologia e Patologia, Karolinska Institutet, e coautore dello studio vede anche applicazioni più ampie, poiché il concetto di introdurre una piccola molecola di catalizzatore in una proteina viene utilizzato per migliorare e alterare anche altre proteine .

Genera nuove funzioni nelle proteine

Riteniamo che questa tecnologia potrebbe essere la base di un cambiamento nello sviluppo di farmaci, poiché in futuro verranno create nuove funzioni delle proteine ​​anziché inibite. Thomas Hilday afferma che la tecnologia non si limita ai farmaci, le applicazioni sono in gran parte illimitate.

La ricerca è stata finanziata da MunParti, tra cui il Consiglio europeo della ricerca, il Consiglio svedese della ricerca, la Crawford Foundation, la Cancer Foundation, la Torsten and Ragnar Soderbergh Foundation e la Dr. OK Olsson Hematology Research Foundation.

Molti dei ricercatori dietro lo studio sono elencati come inventori di una domanda di brevetto per inibitori OGG1 e hanno collegamenti con l’organizzazione che detiene il brevetto. Due ricercatori lavorano per Oxcia AB, che concede in licenza il brevetto e diversi ricercatori possiedono azioni della società.

Editoria: “La piccola attivazione molecolare di OGG1 aumenta la riparazione del danno ossidativo del DNA attraverso l’acquisizione di nuove funzioni”. Maurice Michel, Carlos Benítez-Bulga, Patricia A. Calvo, Bishoy MF Hana, Oliver Mortosevich, Jeffrey Masuer, Jonathan Davies, Olof Wallner Kumar Sanjeev, Julian J. Albers, Sergio Castaneda-Zigara, Anne-Sofie Gemethe, Anna Torkeld-Fines , Sastre-Perona, Akhilesh N. Danda, Evert J.Homan, Karthick Marimuthu, Zhao Zhenjun, Celestine N. Chi, Antonio Sarno, Elisée Wiita, Catharina von Nicolai, Anna J. Komor, Varshni Rajagopal, Sarah Müller, Emily C. Hank, Marek Varga, Emma R. Scaliti, Monica Pandey, Stella Carsten, Han Haslin-Hook, Simon Lovinich, Petra Martella, Azita Rusty, Kirill Mamonov, Florian Ortis, Fritz Schaumberg, Olga Loseva, Josephine Stewart, Nicholas Darcy-Evans, Tobias Colmeister, Martin Henrikson, Dana Michel, Anna de Ori, Lucia Acero, Oriol Calvet, Martin Scobey, Christian Hertwick, Ivan Velotjevich, Kristina Calderin, Anna Osorio, Rosario Perona, Alexandra Stolz, Pal Stenmark, Ulrika Warbaman Berglund, Miguel de Vega, Thomas Hilday. scienze, Online 23 giugno 2022, doi: 10.1126 / Scienza. abf8980.

Per maggiori informazioni si prega di contattare:
Thomas Hilday, Professore
Dipartimento di Oncologia e Patologia, Karolinska Institutet
Tel: 8453 024 070
E-mail: [email protected]

Maurice Michel, Professore Associato
Dipartimento di Oncologia e Patologia, Karolinska Institutet
E-mail: [email protected]

Altre foto per la stampa dei ricercatori possono essere trovate su Banca dei media KI

Istituto Karolinska È una delle principali università mediche del mondo con una visione per guidare lo sviluppo della conoscenza sulla vita e lavorare per una salute migliore per tutti. In Svezia, il Karolinska Institutet rappresenta la quota maggiore della ricerca accademica medica e ha la più ampia gamma di formazione medica. Ogni anno, l’Assemblea del Nobel del Karolinska Institutet nomina i premi Nobel per la fisiologia o la medicina.