Wetenschappers in Australië hebben een eerste verbinding ter wereld ontwikkeld die cellen in leven kan houden en in een perfect gezonde staat kan laten functioneren als ze anders zouden zijn gestorven.

Het vermogen om snel in te grijpen en celdood te voorkomen, of apoptose, kan baanbrekend zijn voor medische noodgevallen en procedures, zoals het minimaliseren van cellulaire schade na hartaanvallen, of het bewaren van organen voor transplantaties.

De preklinische bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Chemische Biologie , volg 11 jaar gezamenlijk onderzoek aan het Walter en Eliza Hall Institute of Medical Research, een wereldleider in celdoodstudies.

De studie werd geleid door professor David Huang, Professor Guillaume Lessene en Professor Benjamin Kile, die nu aan de Monash University zit.

Professor Lessene, hoofd van het thema Nieuwe Geneesmiddelen en Geavanceerde Technologieën van het Instituut, zei dat de nieuwe 'celdoodblokker' uitzonderlijk was vanwege zijn vermogen om cellen in het laboratorium levend en gezond te houden.

"Nooit eerder hebben we zo'n veelbelovend vermogen gezien om in te grijpen in de vroegste stadia van apoptose voordat onomkeerbare schade optreedt, ' zei professor Lessene.

Professor Huang, een laboratoriumhoofd in de afdeling Bloedcellen en Bloedkankers van het Instituut, zei dat het vermogen om ongewenste celdood te stoppen van onschatbare waarde kan zijn voor de toekomst van de medische zorg.

"Acuut letsel kan ervoor zorgen dat cellen snel afsterven, wat leidt tot verlies en verzwakking van weefsels en spieren. In dergelijke omstandigheden kunnen het kunnen voorkomen van ongecontroleerde celdood kan het herstel van een patiënt verbeteren, of zelfs hun overlevingskansen, ' zei professor Huang.

Apoptose is een vorm van strak gereguleerde celdood die essentieel is voor gezondheid en ontwikkeling. Dit proces wordt gecontroleerd door de 'BCL-2-familie' van eiwitten. Binnen dit gezin sommige eiwitten bevorderen celoverleving, terwijl anderen celdood veroorzaken. Eiwitten genaamd BAK en BAX zijn betrokken bij een cruciale stap van celdood die bekend staat als het 'point of no return'. Cellen zijn vastbesloten om te sterven zodra BAK of BAX is geactiveerd.

Professor Kil, Hoofd Anatomie en Ontwikkelingsbiologie bij het Monash Biomedicine Discovery Institute, zei de verbinding met succes BAK uitgeschakeld.

"In laboratoriummodellen ontdekten we dat we apoptose konden opheffen en cellen konden laten functioneren, " hij zei.

"We hebben aangetoond dat het mogelijk is om de biochemische cascade die celdood veroorzaakt, te stoppen, precies op het punt waar het begint".

Het proof-of-concept-medicijn is ontwikkeld door middel van uitgebreide medicinale chemie na een screeningcampagne met hoge doorvoer van een kwart miljoen potentiële kleine medicijnmoleculen.

De betrokken laboratoria hebben sindsdien de basis gevormd van het National Drug Discovery Centre van het Walter en Eliza Hall Institute, een faciliteit van wereldklasse die is geopend voor wetenschappers in heel Australië om hun ontdekkingsreizen naar medicijnen voort te zetten zonder naar het buitenland te hoeven gaan.

De expertise van het Instituut op het gebied van onderzoek naar celdood omvat meer dan 30 jaar, te beginnen met de historische ontdekking aan het eind van de jaren tachtig dat het eiwit BCL-2 langdurige overleving van kankercellen mogelijk zou maken. Deze cruciale ontdekking hielp bij de ontwikkeling van een antikankerbehandeling voor patiënten met leukemie.

Het nieuwe onderzoek werpt licht op 'de andere kant van dezelfde medaille'; hoop biedend dat op een dag medicijnen die met succes ingrijpen om apoptose te blokkeren, kunnen worden gebruikt om aandoeningen zoals hart- en vaatziekten en degeneratieve aandoeningen te behandelen.

De onderzoekers willen de kennis nu toepassen bij het ontwikkelen van celdoodblokkers die effectief en veilig zijn bij mensen.

Professor Huang zei dat de volgende stappen ook inhouden dat de kennis die we hebben opgedaan wordt toegepast op meer geavanceerde ziektemodellen.

"Er kunnen toepassingen zijn om cellen in leven te houden om degeneratieve ziekten te voorkomen, " hij zei.