Odkrycie nowego związku do zastosowań w leczeniu zakażeń grzybiczych
Naukowcy z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) i ze Stanów Zjednoczonych zidentyfikowali nowy mechanizm zwalczający trudne do wyleczenia infekcje grzybicze. W czerwcowym wydaniu czasopisma "Science" opisali sposób eliminacji grzybiczych patogenów przez nowy związek, polegający na blokowaniu enzymu kluczowego dla prowadzonego przez nie procesu syntezy białek. Ciało ludzkie zamieszkuje wiele różnych gatunków grzybów. Zazwyczaj większość z nich nie jest dla ludzi szkodliwa, ale niektóre grzyby mogą powodować nieprzyjemne infekcje skóry, paznokci lub płuc. - Odkryliśmy nowy związek o potencjalnym działaniu leczniczym w powszechnie spotykanych, przewlekłych infekcjach paznokci powodowanych przez grzyby - powiedziała Dickon Alley, badaczka z Anacor Pharmaceuticals, jednego z partnerów badań. - Związek nazwany AN2690 wykazuje działanie grzybobójcze, polegające na blokowaniu zdolności grzybów do wytwarzania białek. Podczas prób klinicznych wykazał ogromną skuteczność - dodała Dickon Alley. AN2690 zakłóca działanie enzymu zwanego syntetazą leucylo-tRNA, biorącego udział w translacji stanowiącej jeden z ostatnich etapów procesu przekształcania DNA z zakodowaną informacją genetyczną w białko. Proces ten rozpoczyna się z chwilą wytworzenia przez komórkę cząsteczki kwasu rybonukleinowego (RNA) z zakodowaną informacją genetyczną, zwanego informacyjnym RNA. Rybosomy - maszyny procesu syntezy białek w komórce - dokonują następnie translacji informacyjnego RNA w białko, poprzez łączenie aminokwasów w kolejności wyznaczonej przez informację zawartą w RNA. Wymaga to współdziałania cząsteczek zwanych tRNA, przyporządkowujących sekwencję informacyjnego RNA do swoistego aminokwasu. Syntetaza leucylo-tRNA należy do grupy enzymów zwanych syntetazami aminoacylo-tRNA, które przyłączają do każdej cząsteczki tRNA swoisty aminokwas. Niektóre spośród tych enzymów dysponują dwoma miejscami funkcjonalnymi, zwanymi też centrami aktywnymi: centrum łączącym aminokwas z cząsteczką tRNA oraz oddzielnym miejscem korekcji, w którym proces podlega sprawdzeniu, a błędnie wprowadzone aminokwasy są usuwane. W celu dokładnego zbadania mechanizmu blokowania przez AN2690 syntetazy leucylo-tRNA Stephen Cusack, kierownik stacji terenowej EMBL w Grenoble (Francja) wraz z zespołem uzyskał w obecności AN2690 kryształy enzymu związanego z tRNA. Podczas badań przeprowadzonych w Europejskim Ośrodku Promieniowania Synchrotronowego z użyciem źródła promieniowania rentgenowskiego o dużym natężeniu dr Cusack wraz z kolegami stwierdził, że AN2690 wczepia się w miejsce korekcji enzymu, tworząc bardzo silne wiązanie z końcem cząsteczki tRNA, która zostaje uwięziona na powierzchni enzymu. Wstrzymuje to działanie enzymu i blokuje syntezę białek, prowadząc do śmierci komórki grzyba. Mechanizm ten opiera się w bardzo istotnym stopniu na obecnym w cząsteczce AN2690 atomie boru, koniecznym do przyłączenia cząsteczki związku do tRNA. Po raz pierwszy uczeni zdołali opisać mechanizm tego typu, sugerując tym samym, że związki zawierające bor mogą być zwiastunami nowej, obiecującej klasy leków. - Teraz, kiedy poznaliśmy sposób działania AN2690, możemy zastosować analogiczne podejście w odniesieniu do innych syntetaz aminoacylo-tRNA posiadających miejsca korekcji, jak również innych organizmów patogenicznych - stwierdził dr Cusack. - Obecnie pracujemy nad odkryciem pokrewnych związków o działaniu przeciwbakteryjnym, które mogłyby okazać się pomocne w zwalczaniu problemu oporności na antybiotyki - dodał.