Forskare i Australien har utvecklat en världsförsta substans som kan hålla celler vid liv och fungera i ett perfekt friskt tillstånd när de annars skulle ha dött.

Förmågan att snabbt ingripa och förhindra celldöd, eller apoptos, kan vara spelomvandlande för medicinska nödsituationer och procedurer, som att minimera cellskador efter hjärtinfarkt, eller konservering av organ för transplantationer.

De prekliniska fynden, publiceras i tidskriften Naturens kemiska biologi , följ 11 år av samarbetsforskning vid Walter and Eliza Hall Institute of Medical Research—en världsledande inom celldödsstudier.

Studien leddes av professor David Huang, Professor Guillaume Lessene och professor Benjamin Kile, som nu är vid Monash University.

Professor Lessene, chef för institutets tema Nya läkemedel och avancerade teknologier, sade att den nya "celldödsblockeraren" var exceptionell för sin förmåga att hålla celler vid liv och friska i laboratoriet.

"Aldrig tidigare har vi sett en så lovande förmåga att ingripa i de tidigaste stadierna av apoptos innan irreversibel skada inträffar, " sa professor Lessene.

Professor Huang, en laboratoriechef vid institutets division Blood Cells and Blood Cancers, sade att förmågan att stoppa oönskad celldöd kan vara ovärderlig för framtiden för medicinsk vård.

"Akut skada kan göra att celler dör snabbt, vilket leder till förlust och försvagning av vävnader och muskler. Under sådana omständigheter, att kunna förhindra okontrollerad celldöd kan förbättra en patients återhämtning, eller till och med deras chanser att överleva, " sa professor Huang.

Apoptos är en form av hårt reglerad celldöd som är avgörande för hälsa och utveckling. Denna process styrs av "BCL-2-familjen" av proteiner. Inom denna familj, vissa proteiner främjar cellöverlevnad, medan andra driver celldöd. Proteiner som kallas BAK och BAX är involverade i ett kritiskt steg av celldöd som kallas "point of no return". Celler har åtagit sig att dö när antingen BAK eller BAX har aktiverats.

Professor Kile, Chef för anatomi och utvecklingsbiologi vid Monash Biomedicine Discovery Institute, sade föreningen framgångsrikt inaktiverade BAK.

"I laboratoriemodeller fann vi att vi kunde åsidosätta apoptos och hålla cellerna fungerande, " han sa.

"Vi har visat att det är möjligt att stoppa den biokemiska kaskaden som utlöser celldöd, precis vid den punkt där det börjar".

Läkemedlet som är proof-of-concept utvecklades genom omfattande medicinsk kemi efter en screeningkampanj med hög genomströmning av en kvarts miljon potentiella små läkemedelsmolekyler.

De inblandade laboratorierna har sedan dess utgjort grunden för Walter and Eliza Hall Institutes National Drug Discovery Centre, en anläggning i världsklass som har öppnat för forskare över hela Australien att fortsätta sina drogupptäckarresor utan att behöva bege sig utomlands.

Institutets expertis inom celldödsforskning sträcker sig över mer än 30 år, början med den landmärke upptäckten i slutet av 1980-talet att proteinet BCL-2 kunde möjliggöra förlängd cancercellsöverlevnad. Denna kritiska upptäckt hjälpte till att informera utvecklingen av en anticancerbehandling för patienter med leukemi.

Den nya forskningen belyser "andra sidan av samma mynt"; ger hopp om att en dag läkemedel som framgångsrikt intervenerar för att blockera apoptos kan användas för att behandla tillstånd som hjärt-kärlsjukdomar och degenerativa störningar.

Forskarna försöker nu tillämpa kunskapen på att utveckla celldödsblockerare som är effektiva och säkra på människor.

Professor Huang sa att nästa steg också skulle involvera att tillämpa den kunskap vi har fått på mer avancerade sjukdomsmodeller.

"Det kan finnas tillämpningar för att hålla celler vid liv för att förhindra degenerativa sjukdomar, " han sa.