Venoms sind Quellen bei der Suche nach neuen Medikamenten

Animal venoms sind das Thema der Studie am Butantan Institut in São Paulo. Aber in diesem Fall, die Idee ist nicht zu finden, Gegenmittel, sondern die Eigenschaften des venoms sich auf die Identifizierung von molekularen targets von Krankheiten und, bewaffnet mit diesem wissen entwickeln Sie neue verbindungen, die verwendet werden können als Medikamente.

Der Fokus der Arbeit sind immuno-inflammatorischen Erkrankungen wie Arthrose und rheumatoider arthritis, Krebs und neurodegenerative Erkrankungen, erklärt Ana Marisa Chudzinski-Tavassi, ein Forscher am Butantan Institut und Koordinator des Center of Excellence in der Entdeckung Neuer targets (CENTD).

„Zusätzlich zu den Giften, die wir untersuchen auch Toxine isoliert von Giften und Tierische Sekrete, die von der brasilianischen Biodiversität und von anderen Ländern—zu identifizieren und zu validieren, die therapeutischen Ziele, die führen zu die Entwicklung von neuen Medikamenten“, sagte Chudzinski-Tavassi während der FAPESP Week London, gehalten. Februar 11-12, 2019 an die Royal Society in London.

Die CENTD, ein Engineering Research Center (ERC) gefördert durch die São Paulo Research Foundation—FAPESP und GSK beschäftigt modernen und komplexen zellulären und molekularen Biologie-Techniken, einschließlich der phänotypischen multi-parametrische, interatomare und Proteomik-assays, transkriptomischen Analysen und Bioinformatik.

„Wir haben eine biobank—eine bank von biologischen Proben, die eine Sammlung von Giften, isolierten Fraktionen, rekombinante Proteine und synthetische Peptide, die für die Wartung, die Kontrolle und Verwaltung der verwendeten Proben, die in jeder Studie, durchgeführt an der CENTD. Zelle Modelle im Zusammenhang zu den Erkrankungen, die als studierte an der CENTD wurden hergestellt und verwendet, um zu bewerten, proinflammatorischen, anti-inflammatorische, zytotoxische [giftig für Zellen] und cytoprotective [, schützen Zellen] Aktivitäten. Darüber hinaus translationale Modelle zur Untersuchung Signalwege sind für die Zwecke der Suche nach neue molekulare targets für die Entwicklung innovativer Medikamente, der“ Chudzinski-Tavassi gesagt.

„Nach der Identifizierung eines potenziellen neuen Ziel, die spätere Validierung ist erforderlich. Für diese, die CENTD nutzt fortgeschrittene Molekularbiologische Methoden wie das CRISPR/Cas9-system für die gen-knockout und Ausdruck der Aktivierung in den knockout-Tieren als auch in in-vitro-und in-vivo-tests. Bis heute, 23 ganze venoms gezeigt wurden, die für pro-inflammatorische Effekte in der Zelle sechs Modelle wurden etabliert und standardisiert,“ sagte Sie.

„Bei diesem screening, drei ganze Arten wurden ausgewählt, für spätere Studien. Der gleiche cell-Modelle wurden standardisiert, um zu analysieren, die anti-entzündliche oder cytoprotective Eigenschaften, und in diesem Fall, zusätzlich zu den zwei ganzen Giften, die acht synthetischen Peptide erhalten basierend auf den venom-protein-Aminosäure-Sequenzen, und zwei rekombinante Proteine, die ausgewählt wurden,“ sagte Chudzinski-Tavassi.

„Im Hinblick auf die entzündungshemmende und cytoprotective effects deutlich gezeigt in verschiedenen Zelltypen verwandt, um arthritischen Erkrankungen, schlagen wir vor, mehrere der Peptide, die CENTD hat in seiner Bibliothek von verbindungen, die als Werkzeuge verwendet werden, die für das Studium Ziele des degenerativen Erkrankungen“, sagt Sie.

Nach Angaben des Center Koordinatorin Studien, die im Gange sind, ermöglichen die Entdeckung der Wege durch denen diese Effekte auftreten.

Vielversprechende antitumorale

Die CENTD-Forscher in Zusammenarbeit mit Forschern der Albert-Einstein-Krankenhaus durchgeführten transkriptomischen (die Untersuchung der gen-expression) und Proteom (die umfassende Untersuchung der exprimierten Proteine) Analysen an Geweben von gesunden Spendern und Spendern mit Arthrose. Mithilfe von Bioinformatik-Analysen, Sie sind Entzifferung der differentiell exprimierten Gene und Proteine in diesen Geweben.

„Der nächste Schritt wird sein, zu beschäftigen, die Peptide, die zuvor definiert als cytoprotective und anti-entzündliche um neue molekulare Ziele im Zusammenhang mit der Entwicklung von Arthrose und einen Beitrag zu Ihrer Behandlung,“ Chudzinski-Tavassi sagte.

Mit Bezug auf Krebs-Modelle, zusätzlich zu den Studien auf die tumor-Zell-Kulturen, die Forscher verwendet, was ist bekannt als eine translatorische Modell, um transkriptomischen Untersuchungen zur spontanen Melanom-Tumoren bei Pferden auf der Butantan Institut der farm.

„Melanom-Tumoren wurden behandelt mit einem rekombinanten protein mit antitumoralen Effekte, die bereits beschrieben in früheren arbeiten der Gruppe, die selektiv wirkt auf Tumorzellen und induziert eine Proteasom-inhibition, gefolgt von Zelltod durch den Mechanismus der Apoptose,“ Chudzinski-Tavassi sagte.

„Die Ergebnisse stammen aus den transkriptomischen Analysen des Pferdes translationale tumor-Modell zeigen, dass die antitumorale Molekül, Amblyomin-X, ist-neben seiner direkten Tätigkeit auf tumor-Zellen, aktiviert das Immunsystem der Tiere zu bekämpfen den tumor, was den Tod der tumor-Zellen durch einen Mechanismus der immunogenen Zelltod“, sagte Sie.

Die Forscher gingen auf zu sagen, dass die Ergebnisse dieser translationalen Modell bestätigen der Gruppe die bisherigen Ergebnisse, die in in-vitro-und in-vivo-Modellen und zeigen wichtige neue molekulare Signalwege Bezug auf Ziele beteiligt immunogen Tod.

PITE-und ERC

Eingeweiht 21. Juli 2017 das CENTD folgt den Regeln der FAPESP Forschungs-Partnerschaft für Technologische Innovation (PITE) und Engineering Research Centers (ERCs), in der Durchführung von Langzeit-Forschung mit Unternehmen, so dass die gemeinsame Generierung von wissen in Bereichen von gemeinsamem Interesse, mit großem Potenzial für die Anwendung der generierten Ergebnisse.

„Die CENTD hat sechs wichtigsten Linien der Forschung, die sich überschneiden und nahezu 35 Forscher, als auch für Studenten und technische Mitarbeiter, die für insgesamt 79 Personen an dem Projekt beteiligt,“ Chudzinski-Tavassi sagte.

„Die recherche zu erleichtern, high-performance-Ausrüstung wurde gekauft, um hohe Auswirkung-assays, offenbart wichtige zelluläre Phänomene zu identifizieren, die die Strukturen verantwortlich, die von den verschiedenen Phänotypen“, sagte Sie.

Unter solchen Ausrüstung ist High-Content-Screening (HCS), die es ermöglicht eine schnelle Analyse von Molekülen von Interesse und eine Bewertung der Phänotypen. Durch die Verwendung der Geräte ist es möglich zu beurteilen, Veränderungen in der Morphologie der Zellen oder Ihrer Marker, was sehr wichtig ist, Informationen in den Studien von Zell-Aktivität und das überleben durch eine Vielzahl von reizen.

„Die partnerschaftliche Zusammenarbeit mit den etablierten Gruppen aus dem Vereinigten Königreich an CENTD, mit Unterstützung von FAPESP, GSK und der Butantan Institut, ist nachweislich ein effizientes Modell für die Entwicklung von high-impact-Wissenschaft, der Entdeckung neuer Medikamente und die Ausbildung von Menschen in diesem wichtigen Bereich enabling innovation-Gesundheit,“ sagte Chudzinski-Tavassi.

Dutzende von Forschern aus Brasilien und dem Vereinigten Königreich nehmen Sie Teil an der CENTD. Der Center assistant coordinator ist Isro Gloger, Leiter des GSK Vertrauen in die Wissenschaft-Projekt.