新化合物可以清除白内障 2017-06-18 11:09:04

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一组科学家已经确定了一种可能用于滴眼液以逆转白内障的化学物质被世界卫生组织认定为“优先眼病”,白内障 - 当眼睛的晶状体失去其透明度时引起 - 影响超过20全世界有数百万人虽然白内障可以通过手术成功切除,但这种方法费用昂贵,大多数因发展中国家严重白内障而失明的人未经治疗据报道,11月5日在科学报道,新发现的化合物是第一种可溶性足以形成用于白内障的实用滴眼药物的基础白内障主要是衰老疾病如在阿尔茨海默氏病和帕金森氏病等神经退行性疾病中所见,该病症的标志是关键蛋白质的错误折叠和聚集在白内障的情况下,受影响的蛋白质被称为晶体蛋白晶体蛋白是主要成分UCSF药物化学副教授,新论文的共同资深作者Jason Gestwicki博士表示,形成眼睛晶状体的纤维细胞以及这些细胞的独特性质使它们特别容易受到损害

研究,其中大部分是在UM生命科学研究所的Gestwicki实验室进行的

“在您出生后不久,眼睛中的所有纤维细胞都失去了制造新蛋白质或丢弃旧蛋白质的能力,”Gestwicki说

他在加州大学旧金山分校继续他的白内障工作,大约两年前他加入了这个学院

“所以你成年后眼睛中的晶状体与你出生的晶体相同”为了使我们的晶状体能够很好地发挥作用,这种永久的,有限的晶状体蛋白质储存器必须保持纤维细胞的透明度和它们的柔韧性,因为眼睛的肌肉不断拉伸和放松镜片,使我们能够专注于不同距离的物体

llins在称为分子伴侣的恰当命名的蛋白质的帮助下完成了这些任务,这种蛋白质的作用类似“防冻剂”,Gestwicki说,“保持晶体蛋白可溶于几十年和几十年的微妙平衡”这种状态是“微妙的”因为晶状体蛋白的病理性,聚集在一起的结构比正确折叠的健康形式更稳定,并且纤维细胞伴侣必须持续抵抗晶状体蛋白聚集的强烈趋势类似的过程是与衰老相关的其他疾病的基础,例如阿尔茨海默病,但在这些疾病的每一种中,聚集在一起的特定蛋白质和体内发生结块的位置是不同的在所有情况下,这些聚集在一起的蛋白质被称为淀粉样蛋白在由Leah N Makley博士领导的新研究中和Kathryn McMenimen,博士,科学团队利用正确折叠的晶状体蛋白和淀粉样蛋白形式之间的关键区别:简单地说,amyl oid更难融化研究小组使用了一种称为高通量差示扫描荧光测定法或HT-DSF的方法,当蛋白质达到其熔点时,它们会发光

在UM生命科学研究所的化学基因组学中心,该团队使用HT-DSF在施用数千种化合物的同时对淀粉样蛋白施加热量由于淀粉样蛋白的熔点高于正常的晶体蛋白,因此该团队专注于寻找将晶体蛋白淀粉的熔点降低到正常,健康范围的化学物质

小组开始使用2,450种化合物,最终归零于12种化学类成员称为甾醇其中一种被称为羊毛甾醇,在六月份的一篇论文中被证明可逆转白内障,但由于羊毛甾醇的溶解度有限,该研究表明该研究必须将化合物注入眼睛才能发挥作用使用羊毛甾醇和其他甾醇作为线索,Gestwicki和他的小组组合排出并测试了32种额外的甾醇,并最终确定了一种,他们称之为“化合物29”,作为最有可能用于白内障溶解滴眼液的候选物

在实验室培养试验中,研究小组确认该化合物29明显稳定的晶状体蛋白并阻止它们形成淀粉样蛋白他们还发现化合物29溶解已经形成的淀粉样蛋白通过这些实验,Gestwicki说,“我们开始详细了解这种机制 我们知道化合物29在哪里结合,我们开始确切地知道它在做什么“该团队接下来在含有突变的小鼠眼药水制剂中测试化合物29,使其易患白内障在与Usha P Andley博士进行的实验中, WUSTL医学院眼科学和视觉科学教授发现,滴眼液部分恢复了受白内障影响的小鼠镜片的透明度,通过眼科医生用于测量人类白内障的那种裂隙灯测试来测量类似的结果

当化合物29滴眼液用于自然发生年龄相关性白内障的小鼠时,以及当该化合物应用于受到白内障影响的人类晶状体组织时,Gestwicki警告说,裂隙灯测量的透镜透明度用于研究不是视力的直接衡量标准,只有人类的临床试验才能确定化合物29作为一种大象的价值ct治疗他已获得UM的化合物许可,然而,Makley是Gestwicki实验室的前研究生和博士后研究员,是ViewPoint Therapeutics的创始人兼首席科学官,ViewPoint Therapeutics是一家积极开发人类用化合物29的公司

也容易发生白内障所有狗中有一半在9岁时患有白内障,几乎所有的狗都会在以后的生活中发育它们有效的眼药水可能会使美国大约7000万受影响的宠物狗受益ViewPoint是通过位于加州大学旧金山分校的加利福尼亚定量生物科学研究所(QB3)的“孵化器”项目,位于QB3的Janssen Labs McMenimen的UCSF校园附近,也是Gestwicki实验室的前研究生,现在是Claire Boothe Luce的助理教授

Mt Holyoke College的化学研究得到了美国国立卫生研究院的支持教育和防止失明的研究除了化合物29的白内障治疗潜力之外,通过研究获得的见解可以有更广泛的应用,加州大学旧金山分校神经退行性疾病研究所的成员Gestwicki表示,其主要研究兴趣是痴呆和相关疾病“如果你看一下导致白内障的蛋白质聚集体的电子显微照片,你就很难告诉他们除了引起阿尔茨海默氏症,帕金森症或亨廷顿病的那些,“Gestwicki说”通过研究白内障,我们已经能够对我们的技术进行基准测试,并通过概念验证证明这些技术也可以用于神经系统疾病,从最初的想法到我们可以在临床试验中测试的药物一直引导我们“出版:Leah N Makley ,等,“用于α-crystallin的药理学伴侣部分恢复白内障模型的透明度”,Science 6 November 2015:Vol 350 no 6261第674-677页; DOI:101126 / scienceaac9145来源:加州大学旧金山分校Pete Farley图片来自Shutterstock的特写镜头