Heteractis magnifica havsanemoner innehåller neuroprotektiva peptider som bromsar inflammationsprocessen och försämringen av nervceller i utvecklingen av Alzheimers. Det finns för närvarande ingen behandling mot denna sjukdom.

Peptiden av Kunitz-typ HMIQ3c1 syntetiserades av forskare i ett bakteriesystem (Escherichia coli) och är en rekombinant analog av peptiden som finns i tentaklerna hos tropiska havsanemoner Heteractis magnifica – marina sedimentbeståndare av klassen Anthozoa. Havsanemonerna samlades in nära Seychellerna under en vetenskaplig marin expedition på Akademik Oparins vetenskaps- och forskningsfartyg. Genetiska studier avslöjade en ny grupp av Kunitz-typ peptider i havsanemonen. Genom att använda strukturen av genen som kodar för en sådan peptid, ett forskarteam syntetiserade denna peptids artificiella analog i labbet hos G.A. Belyakov Pacific Institute of Bioorganic Chemistry.

Den syntetiserade peptiden tillhör den nya gruppen av IQ-peptider som är uppkallad efter två första aminosyrarester - isoleucin (I) och glutamin (Q). Ämnet har neuroprotektiva egenskaper. Därför, HMIQ3c1 hämmar utvecklingen av inflammation, inklusive det som passar Alzheimermodellen. Patienter med Alzheimers sjukdom är föremål för olika neurologiska störningar, inklusive desorientering och minnesförlust. Peptiden testades i labbet på cellerna från musneuroblastom. Det minskade nivåerna av aktiva syreformer som orsakar cellskador. Sådana former uppträder vanligtvis efter att en cell påverkas av neurotoxinet 6-hydroxidopamin, orsakar neurondöd. Samma mekanism observeras i mänskliga celler.

"Medan inflammationsprocessen är en normal reaktion från en kropp på alla skador, infektion, eller annan yttre påverkan, kronisk inflammation kan orsaka många allvarliga sjukdomar - inte bara Alzheimers, men också Parkinsons sjukdom, artrit, pankreatit, cancer, och andra sjukdomar. Proteaser är jäsningar som förstör proteiner. De spelar en viktig roll i inflammationsprocessen, och är därför bland de mest önskade målen för nya antiinflammatoriska läkemedel, " förklarar Elena Leychenko, en senior forskarassistent vid PIBOC (Ryska vetenskapsakademins Fjärran östernavdelning), assisterande professor, och lektor vid institutionen för bioorganisk kemi och bioteknik vid Naturvetenskapliga skolan, FEFU.

Sökandet efter kemiska föreningar för att förhindra neurondöd är en viktig uppgift för vetenskap och medicin. Inhibitorer av proteas har hittats i kropparna hos många marina ryggradslösa djur och däggdjur. Inhibitorer av Kunitz-typ är av yttersta intresse för forskarna eftersom de inte bara kan blockera de destruktiva fermenteringarna utan också reagera med olika receptorer och jonkanaler. Detta gör hämmare av Kunitz-typ polyfunktionella. De kan påverka flera terapeutiska mål samtidigt och lösa olika uppgifter samtidigt beroende på omständigheterna.

Havsanemoner är en rik källa till sådana inhibitorer. I deras tidigare arbete, forskarna från FEFU-PIBOC upptäckte proteashämmare i Heteractis crispa. Peptiderna som finns i H. crispa, såväl som de nyupptäckta peptiderna från H. magnifica bildar kombinatoriska bibliotek och har avsevärd farmakologisk potential. Peptider från dessa bibliotek har liknande strukturer och, i regel, en huvudfunktion. På samma gång, kemiska föreningar från ett bibliotek kan förvärva nya funktioner eller ändra (öka eller minska) sin huvudfunktion på grund av mindre strukturella skillnader.

"Sjösanemoner innehåller ett brett utbud av biologiska ämnen med inte bara neuroprotektiva utan även anti-canceregenskaper, " säger Elena Leychenko. "Men, skyddsegenskaperna hos dessa ämnen och de kombinationer där de skulle fungera korrekt kräver ytterligare studier. Tillverkningen av nya generationens läkemedel får påbörjas först efter att alla försöksstadier har slutförts, inklusive pre- och kliniska sådana. Och detta kräver omfattande finansiering. Om medlen hittas, processen skulle fortfarande ta 3 till 5 år".

Peptider är kemiska föreningar som består av aminosyror med hög fysiologisk aktivitet som gör att de kan reglera olika biologiska processer. Peptider delas vanligtvis in i flera grupper efter deras bioregulatoriska egenskaper. Dock, denna uppdelning är ganska godtycklig eftersom många peptider är polyfunktionella, d.v.s. deras aktivitet är inte begränsad till ett mål.