Nowe badanie kwestionuje stuletnią zasadę farmakologiczną
Jedna z najstarszych, podstawowych zasad farmakologii zostanie prawdopodobnie obalona. Odkrycie dokonane przez chemików z brytyjskiego Uniwersytetu w Warwick wydaje się przeczyć mającej sto lat zasadzie Overtona, określającej szybkość, z jaką związki chemiczne (np. leki) przenikają przez błonę komórkową. Odkrycie to ma zasadnicze znaczenie dla rozwoju nowych leków. Skuteczność wielu rodzajów leków warunkowana jest przeniknięciem do wnętrza komórek. Niektóre substancje przedostają się do wnętrza komórki w sposób aktywny, poprzez specjalne struktury obecne w błonie komórkowej, inne natomiast biernie przenikając przez błonę lipidową. Zasada Overtona dotyczy cząsteczek cechujących się biernym przenikaniem do komórki. W latach 90. XIX wieku szwajcarski naukowiec Ernst Overton sformułował równanie określające, ile czasu powinno danej cząsteczce zająć przeniknięcie do komórki. Wynikająca z tego równania zasada, nazwana od jej autora, stanowi, że im łatwiej dany związek chemiczny rozpuszcza się w lipidach (tłuszczach), tym szybciej przenikać będzie do wnętrza komórki. Jednym z najważniejszych parametrów zasady Overtona jest współczynnik K, określający lipofilowość (powinowactwo do tłuszczów) danego związku chemicznego. Im wyższa wartość współczynnika K, tym szybsze tempo dyfuzji poprzez błonę komórkową. Innymi słowy, im większe powinowactwo do lipidów wykazuje dana cząsteczka, tym szybciej przeniknie do komórki. W ciągu stulecia, jakie minęło od momentu przedstawienia równania przez szwajcarskiego naukowca, zasadę Overtona stosowano w medycynie przy opracowywaniu badań i testów klinicznych. W ramach najnowszego badania naukowcy wykorzystali najnowocześniejszą technologię pozwalającą przeanalizować z olbrzymią dokładnością proces przenikania cząsteczki do komórki. W swym eksperymencie użyli słabe kwasy, których lipofilne cząsteczki powinny - zgodnie z zasadą Overtona - stosunkowo szybko przedostać się przez błonę komórkową. Wyniki badania opublikowano w internecie na stronach czasopisma "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS). Poczynione obserwacje zszokowały badaczy. Rezultat eksperymentu nie zgadzał się z powszechnie akceptowaną wiedzą i przeczył zasadzie Overtona. Okazało się, że najbardziej lipofilne cząsteczki przenikały przez błonę komórkową najdłużej, podczas gdy najszybciej udało się ją pokonać kwasom o najmniejszej lipofilowości. Z nowego odkrycia wynika, że zasadę Overtona należało by odwrócić, bowiem im łatwiej dana cząsteczka rozpuszcza się w lipidach, tym wolniej będzie przenikać przez błonę komórkową. "To zaskakujące i ekscytujące odkrycie. Wygląda na to, że nasze bezpośrednie obserwacje całkowicie podważają jedną z podstawowych zasad, która przetrwała ponad stuletnią próbę czasu" - mówi główny badacz, prof. Patrick Unwin. "W celu dopracowania bazy cząsteczkowej dla naszych obserwacji będziemy teraz badać szereg innych związków chemicznych z wykorzystaniem innych technik. Konieczne będzie poprawienie podręczników i zrewidowanie zasady, na której polegano przez ponad sto lat. Zaawansowane techniki, takie jak ta, którą opracowaliśmy, powinny umożliwiać znacznie dokładniejsze poznanie działania szerokiej gamy cząsteczek substancji farmakologicznych, co szczególne znaczenie będzie mieć dla twórców nowych leków".
Kraje
Zjednoczone Królestwo