Cơ chế tác dụng phụ của thuốc được phát hiện

Bất kỳ loại thuốc nào cũng có thể có tác dụng phụ, nhưng những loại thuốc tương tác trực tiếp với màng tế bào đặc biệt có vấn đề. Tác giả đầu tiên, Tiến sĩ Radda Rusinova, phó giáo sư nghiên cứu về sinh lý và lý sinh tại Weill Cornell Medicine, cho biết: “Những loại thuốc đó có xu hướng ảnh hưởng đến nhiều protein màng và chúng tôi nghi ngờ rằng có một số loại cơ chế không đặc hiệu đang hoạt động. "Chúng tôi muốn xem liệu nó có thể được liên kết với màng tế bào hay không."

Trong nghiên cứu được công bố ngày 9 tháng 11 trên tạp chí PNAS , Tiến sĩ Rusinova và các đồng nghiệp của bà đã sử dụng các xét nghiệm nhạy cảm cho phép họ so sánh các loại thuốc khác nhau ảnh hưởng như thế nào đến hoạt động của hai protein kênh bao quanh màng: kênh ion gramicidin và kênh kali gọi là KcsA. Gramicidin được sử dụng để đo mức độ tác động của thuốc lên màng trong khi KcsA phản ánh tác động mà các loại thuốc này có thể có trên các protein màng điển hình. Họ phát hiện ra rằng các loại thuốc liên kết màng có thể ảnh hưởng đến KcsA theo ít nhất ba cách: bằng cách tương tác trực tiếp với các protein, bằng cách can thiệp vào các kết nối cấu trúc của protein với màng, hoặc bằng cách gây ra những thay đổi rộng rãi về các đặc điểm của màng như độ dày hoặc độ đàn hồi.

Những thay đổi về đặc điểm của màng có ảnh hưởng nổi tiếng đến kênh ion gramicidin, một loại kháng sinh được phân lập từ vi khuẩn từ lâu đã được sử dụng như một công cụ tiêu chuẩn để nghiên cứu những thay đổi đó. Tiến sĩ Rusinova cho biết: “Gramicidin là một thăm dò về cơ bản để tìm những thay đổi trong tính chất lớp kép và màng, và sẽ báo cáo về mức độ của những thay đổi”.

Tiến sĩ Rusinova nói: “Nhưng chúng tôi cần phải đi xa hơn để xem một loại protein màng tế bào điển hình hơn sẽ phản ứng như thế nào. KcsA thuộc nhóm protein - kênh kali - thúc đẩy nhiều khía cạnh của sinh lý tế bào ở mọi thứ, từ vi khuẩn đến con người, làm cho nó trở thành một thăm dò so sánh tốt.

Kết quả từ các thử nghiệm so sánh cho thấy một quy trình có nhiều sắc thái hơn so với mô hình đơn giản hiện đang được sử dụng để giải thích cách các loại thuốc liên kết màng có thể ảnh hưởng đến các protein kéo dài màng.

Tiến sĩ Olaf Andersen, giáo sư sinh lý học và vật lý sinh học và tác giả cao cấp của nghiên cứu cho biết: “Càng nhiều dữ liệu mà Tiến sĩ Rusinova có được, càng có nhiều dấu hiệu cho thấy rằng mô hình đơn giản này không thực sự bao hàm toàn bộ phổ tác động mà chúng ta đã thấy. .

Tiến sĩ Rusinova nói: “Các nhà nghiên cứu đang tìm hiểu các phân tử có thể di chuyển vào màng tế bào cần phải lo lắng về ít nhất ba cơ chế gây ra các hiệu ứng ngoài mục tiêu.

Tuy nhiên, tất cả các tin tức không phải là xấu. Trong một số trường hợp, các tác động ngoài mục tiêu ở cấp độ tế bào không gây ra rắc rối gì cho sinh vật, trong khi trong một số trường hợp, chúng thậm chí có thể có lợi. Để làm nổi bật sự đa dạng của các kết quả có thể xảy ra, Tiến sĩ Rusinova chỉ ra hai trong số các loại thuốc mà nhóm của cô đã thử nghiệm: amiodarone, một loại thuốc tim có tác dụng qua trung gian màng thực sự làm tăng hiệu quả của nó và troglitazone, một loại thuốc chống tiểu đường có tác dụng phụ bao gồm độc tính với gan. , cuối cùng buộc các cơ quan quản lý phải rút nó khỏi thị trường.

Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ mở rộng công việc của họ bằng cách phát triển thêm các mô hình dự đoán cho các hiệu ứng ngoài mục tiêu như vậy. Tiến sĩ Rusinova cho biết: “Chúng tôi muốn xác định các đặc điểm cấu trúc của một protein màng làm cho nó nhạy cảm hơn hoặc ít hơn với các hiệu ứng kép”.

Nguồn : Science Daily/Weill Cornell Medicine