دانشمندان توانستند پروتئین های مرتبط با دیابت را با وضوح بالا مطالعه کنند

24 ژانویه 2020 - دانشمندان برای اولین بار توانستند یک گیرنده کلیدی را با وضوح بالا مورد بررسی قرار دهند. کسب اطلاعات بیشتر از نحوه ی عملکرد این گیرنده، می تواند درهایی را بسمت پیشرفت های در درمان بیماریهایی مانند دیابت نوع 2 در آینده بر روی دانشمندان بگشاید.

گیرنده های پپتید1 شبه گلوکاگون (GLP1R) بر روی سلول های بتا (تولید کننده انسولین) در لوزالمعده و نورون های مغزی قرار دارند. این گیرنده، لوزالمعده را تشویق می کند تا انسولین بیشتری آزاد کند، کبد را از تولید بیش از حد گلوکز باز می دارد و اشتها را کاهش می دهد. ترکیبی از این اثرات می تواند به کنترل قند خون کمک کند.

به این ترتیب، GLP1R به یک هدف مهم برای درمان دیابت نوع 2 تبدیل شده است، و اکنون طیف وسیعی از داروها بر اساس آن ساخته می شوند. اما در مورد عملکرد GLP1R موارد بسیاری ناشناخته مانده است زیرا اندازه ی کوچک آن باعث شده است که تهیه ی تصاویر از آن دشوار گردد.

یک گروه بین المللی از دانشمندان به سرپرستی کارشناسان دانشگاه بیرمنگام و انستیتوی تحقیقات پزشکی ماکس پلانک، در هایدلبرگ، اکنون یک بررسی دقیق از این گیرنده در سلولهای زنده انجام داده اند.

محققان با کمک تعدادی از تکنیک های پیشرفته از جمله سنتز ترکیبات نشانگر، ایمونواستینینگ[1]، میکروسکوپ با وضوح فوق العاده بالا و همچنین آزمایشات "in vivo" بر روی موش ها، توانستند GLP1R  را با پروب های فلورسنتی که ساخته بودند، برچسب زده و موقعیت آن را در سلول ها و پاسخ آن به مولکول های سیگنال را بررسی کنند.

محققان که یافته های خود را در Nature Communications منتشر کردند، یادآور شدند که اکنون یک جعبه ابزار بی نظیر برای شناسایی GLP1R  که کاملاً آزمایش شده است، در اختیار دارند. این ابزارها دیدگاه آنها  را در مورد این گیرنده به روز کرده است و پیامدهای برای درمان شرایطی از قبیل چاقی و دیابت نوع 2، خواهد داشت.

دکتر David Hodson ، استاد متابولیسم سلولی در دانشگاه بیرمنگام، اظهار داشت: این تحقیقات به ما اجازه می دهد تا این گیرنده ی کلیدی را با جزئیات بیشتری نسبت به گذشته تجسم کنیم. به تماشای یک فیلم با نمایش استاندارد در مقابل نحوه ی نمایش 4k فکر کنید، که تفاوت آن ها چقدر فاحش است. ما معتقدیم که این پیشرفت، اطلاعات بسیار بیشتری در مورد توزیع و عملکرد GLP1R به ما ارائه خواهد داد. در حالی که این امر بلافاصله باعث تغییر در وضعیت بیماران نمی شود، اما ممکن است بر نحوه ی طراحی داروها در آینده تأثیر بی بدیلی گذارد.

دکترJohannes Broichhagen ، مدیر گروه گروه موسسه تحقیقات پزشکی Max-Planck ، اظهار داشت: آزمایشات ما، با ترکیبی از تخصص در شیمی و زیست شناسی سلولی امکان پذیر شد، و اطلاعات ما را از GLP1R در لوزالمعده و مغز بهبود بخشید. ما از ابزارهای جدید در سلولهای بنیادی و حیوانات زنده برای تجسم این گیرنده ی مهم استفاده کردیم و ما اولین تصاویر با وضوح فوق العاده بالا را از کلاس B GPCR ارائه دادیم. مهمتر اینکه، نتایج ما نشانگر درجه ای از پیچیدگی است که به آسانی با رویکردهای قبلی نمی تواند مورد مقایسه قرار گیرد.

دکتر الیزابت روبرتسون، مدیر تحقیقات دیابت انگلستان اظهار داشت: تأثیرات دیابت نوع 2 جدی و گسترده است، بنابراین یافتن روشهای درمانی مؤثرتر برای کمک به افراد در مدیریت شرایط خود و کاهش خطر عوارض ویران کننده آن، امری بسیار ضروری است. از طریق تحقیقات نوآورانه مانند این، ما می توانیم به جزئیات مهمی از نحوه ی ابتلا به دیابت نوع 2 دست یابیم و مسیری را به سمت درمان های بهتر بگشاییم.

گیرنده ی GLP1R ، عضو گیرنده های معروف G پروتئین (GPCR) می باشد که در بسیاری از اعمال بدن نقش دارند. درک اطلاعات بیشتر در مورد نحوه ی عملکرد آنها تا حد زیادی بر پزشکی مدرن تأثیر گذاشته است، و امروز تخمین زده می شود که بین یک سوم تا نصف داروهای موجود در بازار با اتصال به GPCR کار می کنند.

منبع:

Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-14309-w.

https://www.news-medical.net/news/20200124/Scientists-visualize-diabetes-related-proteins-at-high-resolution.aspx