Имиквимод – препарат, успешно применяемый при лечении кожных заболеваний. Помимо известного механизма действия, он также запускает другие процессы в организме. Ученым из Мюнхенского технического университета (TUM) удалось объяснить молекулярные основы этих дополнительных эффектов. Результаты также проливают новый свет на другие известные молекулярные процессы, которые могут указывать на подход к лечению воспалительных заболеваний.
Тот факт, что данное лекарство было одобрено для использования, не означает автоматически, что все его механизмы действия были полностью исследованы и поняты. Новые открытия и технические возможности постоянно позволяют более точно понимать процессы, происходящие в организме человека. В результате мы постоянно получаем лучшее понимание того, как работают известные лекарства и какие подходы могут быть практичными для новых лекарств.
PD Dr. Олаф Гросс, руководитель группы Института клинической химии и патобиохимии ТУМ, вместе со своей командой работал над исследованием Имиквимода. Этот препарат успешно используется для лечения вирусных кожных инфекций и некоторых видов рака кожи с 1997 года. Ученые опубликовали свои результаты в журнале Immunity.
Имиквимод – иммуномодулирующее средство, что означает, что он запускает иммунную реакцию, которая заставляет иммунную систему организма атаковать модифицированные клетки. В течение нескольких лет этот процесс был единственным известным механизмом действия лекарства. Однако тем временем было показано, что имиквимод также запускает другие процессы в организме. С одной стороны, имиквимод напрямую препятствует росту раковых клеток. С другой стороны, Имиквимод активирует комплекс внутри клеток иммунной системы, называемый инфламмасомой. Хотя инфламмасома очень важна для способности нашего организма защищаться от инфекции, неконтролируемая активация инфламмасомы может привести к воспалительным заболеваниям. "Мы думаем, что эти другие механизмы действия Имиквимода могут способствовать эффективности или побочным эффектам лекарства," говорит Олаф Гросс.
Вмешательство в митохондрии
Имиквимод специфически активирует инфламмасому NLRP3, которая представляет собой особый тип инфламмасомы, который реагирует на тканевой стресс и повреждение клеток. Олаф Гросс и его команда смогли показать, что NLRP3 активируется, потому что Имиквимод нарушает дыхательную цепь в митохондриях. Дыхательная цепь представляет собой серию митохондриальных белковых комплексов, которые генерируют энергию в форме молекулы, называемой аденозинтрифосфатом, или сокращенно АТФ, которая необходима клеткам для выживания.
"Ингибирование дыхательной цепи имиквимодом не только снижает выработку АТФ, но также приводит к выработке токсичных кислородных радикалов," объясняет доктор. Риту Мишра, один из двух основных авторов исследования. "Имиквимод вызывает высвобождение особенно большого количества радикалов. В отличие от других веществ, которые вмешиваются в дыхательную цепь, но генерируют меньшее количество радикалов, здесь превышено пороговое значение, что приводит к активации NLRP3."
Значение противовоспалительных препаратов
"Есть много энтузиазма по поводу создания новых противовоспалительных препаратов, нацеленных на инфламмасому NLRP3," говорит доктор. Кристина Дж. Гросс, также один из основных авторов исследования. "Мы надеемся, что наше исследование приведет к разработке лекарств, которые могут предотвратить опасную гиперактивацию инфламмасомы NLRP3, которая может возникать при таких заболеваниях, как подагра и рассеянный склероз." Олаф Гросс и его команда продолжают это исследование, исследуя, является ли влияние имиквимода на митохондрии механизмом необъяснимого открытия, что имиквимод напрямую подавляет рост раковых клеток. После этого они планируют исследовать новые химические вещества, связанные с Имиквимодом, чтобы выяснить, как различные эффекты лекарства могут быть разделены.