Hősokk fehérjékkel a cukorbetegség ellen

A cukorbetegség korunk egyik leggyakoribb és legsúlyosabb betegsége. A Debreceni Egyetemen folyó egyik kutatás célja egy különleges vegyületcsoport, a hősokk fehérjék aktiválása a vércukorszint csökkentése céljából.

Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) legújabb becslései szerint a világon legalább 300 millió ember szenvedhet úgynevezett 2-es típusú cukorbetegségben. Magyarországon a becslések alapján a lakosság 8-10 százaléka lehet érintett. A jóval ritkább (az esetek kevesebb mint 10 százaléka), öröklött, inzulinhiányos 1-es típusú cukorbetegséggel szemben a 2-es típusú diabétesz általában felnőttkorban jelenik meg. Legfőbb okai a genetikai tényezők mellett az elhízás, a rosszul megválasztott étrend, illetve a mozgásszegény életmód.

A betegségben a hasnyálmirigy inzulintermelése elégtelenné válik, vagy az inzulin nem képes kifejteni hatását (inzulinrezisztencia alakul ki), ennek következtében a vérben megemelkedik a glükóz szintje. A cukorbetegség legnagyobb veszélye, hogy hosszú távon súlyos szövődményekkel jár. Ilyenek a látószervi, az ideg- és keringési rendszeri és a veseműködési zavarok. A cukorbetegség okozta szív- és érrendszeri problémák miatt a diabétesz az egyik leggyakoribb halálokká vált.

Gyógyító fehérjék

A Debreceni Egyetem és az MTA Szegedi Biológiai Központ konzorciumának nemrég fejeződött be egy kutatási programja, amelyben hősokk fehérjék felhasználásának lehetőségeit vizsgálták a cukorbetegség gyógyításában. Az említett fehérjék nevüket onnan kapták, hogy
a szervezetben történő termelődésüket magasabb hőmérséklet ("termikus stressz"), vagy egyéb külső stresszhatások indítják el.

Mik azok a hősokk fehérjék?

A hősokk fehérjék minden élő sejt működésében alapvető szerepet játszanak; szerkezetüket igen konzervatívan őrizték meg az evolúció során. Stresszhatásra fokozott mértékben termelődnek, így ősi veszélyjelző molekulaként is működhetnek. A természetes immunitás sokrétű módon képes felismerni a hősokk fehérjéket. A specifikus felismerés és a konzerváltan megőrzött struktúra miatt a hősokk fehérjék a legtöbb bakteriális fertőzés során megteremtik a lehetőségét a fertőzés által kiváltott védekező autoimmun folyamatok elindulására. Fontos szerepet töltenek be a szervezetben található és képződő fehérjék helyes térszerkezetének (konformációjának) kialakításában és megőrzésében, akadályozzák az aggregációs folyamatokat, bizonyos esetekben helyreállítják a kóros elváltozásokat.

Hősokk fehérjék szintézise

Patonay Tamás professzor, a Debreceni Egyetem Szerves Kémiai Tanszékének vezetője elmondta, hogy a hősokk fehérjéknek fontos szerepük van a neurodegeneratív betegségek, így például az Alzheimer- kór, a Parkinson-kór és a 2-es típusú cukorbetegség leküzdésében, a szív- és érrendszeri károsodások megelőzésében.

A kutatás 2009 nyarán indult. A produktív munka a Debreceni Egyetem Szerves Kémiai Tanszékén kezdődik új vegyületek előállításával. Ezeket Szegeden vetik alá sejttenyészeteken végzett vizsgálatoknak, végül pedig a harmadik konzorciumi tag, a Debreceni Egyetem Szilvássy Zoltán professzor által vezetett Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézete végzi el az állatkísérleteket.

A kutatók olyan vegyületek, úgynevezett ko-induktorok kidolgozásán fáradoznak, amelyek elősegítik a kedvező hatású hősokk fehérjék képződését. Munkájukat segíti a Debreceni Egyetemen létrehozott molekulabank, ahol mintegy 3000 vegyületet tárolnak.

A debreceni kutatók eddig körülbelül 280 molekulát juttattak el Szegedre különböző sejtvonalakon végzett in vitro vizsgálatok céljára. Ezek közül a Vígh László akadémikus által vezetett stresszbiológiai kutatócsoport 6 anyagot talált ígéretesnek a hősokk fehérjék képződésének befolyásolása területén. Közülük három vegyületnél már az állatkísérletek is megkezdődtek, két ízben sikerült bizonyítani a vércukorszint csökkentő hatást is "cukorbeteg" egereken. Következő lépésben nyulakon folytatódnak majd a vizsgálatok, de ehhez már jelentősebb mennyiségű - 50-60 grammnyi - anyagot kell előállítani, amely az eddigi vizsgálatoknál jóval idő- és pénzigényesebb feladat. Ezért is szükséges a munkák folytatásához az újabb pályázati pénzek elnyerése.

Patonay professzor elmondta, hogy jelenleg két molekula áll szabadalmaztatás alatt, de remélhetőleg ezek száma bővül a további kutatások folyamán. A professzor bízik abban, hogy az általuk szintetizált vegyületek közül néhány eljut majd a klinikai kipróbálási szakaszba is. Reményeik szerint beigazolódik majd, hogy ezek a ko-induktorok kedvezően befolyásolják a cukorbetegek állapotát, enyhítve a tüneteket és csökkentve a klasszikus terápiában használatos gyógyszerek mennyiségét.