Svampen som producerar cercosporamid. Kredit:Jelmer Hoeksma, upphovsrätt Hubrecht Institute
Forskare i Jeroen den Hertogs grupp, i samarbete med forskare i Leiden, har funnit att en förening hämmar en grupp proteiner som kallas BMP-receptorer. Denna förening, kallas cercosporamid, var tidigare bara känt för att hämma en annan grupp av proteiner. Vid överaktiv, BMP-receptorer kan inducera flera sjukdomar. Att studera substanser som kan motverka denna överaktivitet kan leda till fler behandlingsalternativ i framtiden. Deras resultat publicerades i den vetenskapliga tidskriften Sjukdomsmodeller och mekanismer .
Svampar
Vi behöver ständigt nya terapeutiska substanser för användning på kliniken av olika anledningar, inklusive vår stigande ålder, motsvarande sjukdomar och resistens mot befintliga läkemedel. Svampar är en utmärkt, men underutforskad källa till dessa typer av föreningar. Forskaren Jelmer Hoeksma förklarar:"Varje år identifieras nya föreningar som produceras av svampar, men hittills har vi bara undersökt en mycket liten delmängd av alla befintliga svampar. Detta tyder på att många fler biologiskt aktiva föreningar återstår att upptäcka."
Tillsammans med Westerdijk Fungal Biodiversity Institute, hem till den största samlingen av levande svampar i världen, forskarna skapade ett stort bibliotek av filtrat som härrör från mer än tio tusen olika svampar. Ett filtrat innehåller alla produkter som svampen utsöndrar. För att söka efter terapeutiska föreningar, forskarna undersöker effekterna av svampprodukter som finns i detta stora bibliotek på zebrafiskembryon. Detta gör det möjligt för dem att studera effekter på hela kroppen under utvecklingen.
Zebrafisk embryo med den karakteristiska effekten av inhibitorer av BMP-receptorer. Kredit:Jelmer Hoeksma, upphovsrätt Hubrecht Institute
Cercosporamid
Genom att använda detta tillvägagångssätt, forskarna identifierade en förening, kallas cercosporamid, som hade en effekt i zebrafisk. Denna effekt är känd för en viss typ av molekyler som hämmar en grupp proteiner som kallas BMP-receptorer. När dessa BMP-receptorer är överaktiva, de kan framkalla flera sjukdomar, såsom Fibrodysplasia ossificans progressiva. Hos människor som lider av denna sjukdom, muskelvävnad ersätts gradvis med benvävnad, leder till en allvarlig förlust av rörlighet över tid. Därför, att hitta nya föreningar som kan motverka överaktiva BMP-receptorer kan ge nya alternativ för behandling av sådana sjukdomar.
Även om föreningen cercosporamid hade identifierats tidigare, dess effekt på BMP-receptorer var okänd förrän nu. Forskarna upptäckte denna ytterligare effekt eftersom de testade effekterna av föreningar på hela zebrafiskembryon. Ytterligare tester i både zebrafisk och mänskliga celler bekräftade resultaten.
Förvånande, molekylerna av cercosporamid har en helt annan struktur jämfört med andra vanliga BMP-receptorhämmare. Så, även om cercosporamid i sig visar sig oanvändbart som terapeutiskt läkemedel, det kan finnas en helt annan klass av strukturellt besläktade kemikalier som kan ha BMP-receptorhämmande effekter.
Fler föreningar
För närvarande, forskarna letar efter andra bioaktiva föreningar. Hoeksma:"För nu, vi fortsätter att leta efter (nya) föreningar och förstå deras effekter. Än så länge, vi undersökte bara en liten delmängd av alla dessa svampprodukter – vi har bara skrapat på ytan."