Heteractis magnifica zeeanemonen bevatten neuroprotectieve peptiden die het ontstekingsproces en de achteruitgang van neuronen bij de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer vertragen. Er is momenteel geen behandeling tegen deze ziekte.

Het Kunitz-type peptide HMIQ3c1 werd gesynthetiseerd door wetenschappers in een bacterieel systeem (Escherichia coli) en is een recombinante analoog van het peptide dat zich in de tentakels van tropische zeeanemonen Heteractis magnifica bevindt - bewoners van zeesediment van de klasse Anthozoa. De zeeanemonen werden verzameld in de buurt van de Seychellen tijdens een wetenschappelijke zeeexpeditie op het wetenschappelijke en onderzoeksschip Akademik Oparin. Genetische studies onthulden een nieuwe groep Kunitz-type peptiden in de zeeanemoon. Gebruikmakend van de structuur van het gen dat codeert voor zo'n peptide, een wetenschappelijk team synthetiseerde de kunstmatige analoog van dit peptide in het laboratorium van G.A. Belyakov Pacific Institute of Bioorganic Chemistry.

Het gesynthetiseerde peptide behoort tot de nieuwe groep IQ-peptiden die vernoemd zijn naar twee eerste aminozuurresiduen:isoleucine (I) en glutamine (Q). De stof heeft neuroprotectieve eigenschappen. Daarom, HMIQ3c1 remt de ontwikkeling van ontstekingen, inclusief die die past bij het Alzheimer-model. Patiënten met de ziekte van Alzheimer zijn onderhevig aan verschillende neurologische aandoeningen, waaronder desoriëntatie en geheugenverlies. Het peptide werd in het laboratorium getest op de cellen van muizenneuroblastoom. Het verminderde de niveaus van actieve zuurstofvormen die celbeschadiging veroorzaken. Dergelijke vormen verschijnen meestal nadat een cel is beïnvloed door het neurotoxine 6-hydroxydopamine, neuron dood veroorzaken. Hetzelfde mechanisme wordt waargenomen in menselijke cellen.

"Hoewel het ontstekingsproces een normale reactie is van een lichaam op een verwonding, infectie, of andere externe invloeden, chronische ontstekingen kunnen veel ernstige aandoeningen veroorzaken - niet alleen de ziekte van Alzheimer, maar ook de ziekte van Parkinson, artritis, pancreatitis, kanker, en andere ziekten. Proteasen zijn fermenten die eiwitten vernietigen. Ze spelen een belangrijke rol in het ontstekingsproces, en behoren daarom tot de meest gewenste doelwitten voor nieuwe ontstekingsremmende geneesmiddelen, " legt Elena Leychenko uit, een senior onderzoeksmedewerker bij PIBOC (de afdeling Verre Oosten van de Russische Academie van Wetenschappen), assistent professor, en docent aan de leerstoel bio-organische chemie en biotechnologie van de School of Natural Sciences, FEFU.

Het zoeken naar chemische verbindingen om neurondood te voorkomen is een belangrijke taak voor wetenschap en geneeskunde. In de lichamen van veel ongewervelde zeedieren en zoogdieren zijn remmers van protease aangetroffen. Kunitz-type remmers zijn van het grootste belang voor de wetenschappers omdat ze niet alleen in staat zijn om de destructieve fermenten te blokkeren, maar ook om te reageren met verschillende receptoren en ionkanalen. Dit maakt Kunitz-type remmers polyfunctioneel. Ze kunnen verschillende therapeutische doelen tegelijk beïnvloeden en verschillende taken tegelijkertijd oplossen, afhankelijk van de omstandigheden.

Zeeanemonen zijn een rijke bron van dergelijke remmers. In hun eerdere werk de wetenschappers van FEFU-PIBOC ontdekten proteaseremmers in Heteractis crispa. De peptiden gevonden in H. crispa, evenals de nieuw ontdekte peptiden van H. magnifica vormen combinatorische bibliotheken en bezitten een aanzienlijk farmacologisch potentieel. Peptiden uit deze bibliotheken hebben vergelijkbare structuren en, als een regel, één hoofdfunctie. Tegelijkertijd, chemische verbindingen uit één bibliotheek kunnen nieuwe functies krijgen of hun hoofdfunctie veranderen (verhogen of verlagen) door kleine structurele verschillen.

"Zeeanemonen bevatten een breed scala aan biologische stoffen met niet alleen neuroprotectieve maar ook kankerbestrijdende eigenschappen, " zegt Elena Leychenko. "Echter, beschermende eigenschappen van deze stoffen en de combinaties waarin ze goed zouden werken, vereisen aanvullend onderzoek. De vervaardiging van geneesmiddelen van de nieuwe generatie mag pas worden gestart nadat alle proefstadia zijn voltooid, inclusief pre- en klinische. En daar is veel geld voor nodig. Als het geld wordt gevonden, het proces zou nog 3 tot 5 jaar duren".

Peptiden zijn chemische verbindingen die bestaan ​​uit aminozuren met een hoge fysiologische activiteit waardoor ze verschillende biologische processen kunnen reguleren. Peptiden worden gewoonlijk verdeeld in verschillende groepen door hun bioregulerende eigenschappen. Echter, deze indeling is vrij willekeurig omdat veel peptiden polyfunctioneel zijn, d.w.z. hun activiteit is niet beperkt tot één doel.