Nová sloučenina chrání kostní buňky, může pomoci pacientům s cukrovkou

Experimentální látku MSDC-0602K z nové generace antidiabetických léčiv thiazolidinedionů (TZD) vyvinula společnost Metabolic Solutions Development Company ve Spojených státech amerických. Původně byla určena na léčbu diabetu 2. typu a ztučnělých jater. České vědce ale napadlo látku otestovat v trochu jiném kontextu. Podle hlavního autora uvedené studie Ondřeje Kudy z Fyziologického ústavu AV ČR k tomu došlo víceméně náhodou.

S kolegou Milanem Vrábelem z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR se snažili najít způsob, jak označit metabolity uvnitř buněk na různých úrovních struktury, například v jádře, cytoplazmě nebo mitochondrii. Používali k tomu „click chemistry“ a různé inhibitory, což jsou látky, které zabraňují přemisťování sloučenin uvnitř buněk.

Ke sloučenině MSDC-0602K je nasměrovala Michaela Tencerová z Fyziologického ústavu AV ČR, která s ní pracovala na myším experimentu týkajícím se řídnutí kostí. Společně zjistili, že látka zabraňuje vstupu určitých látek do mitochondrie a působí tedy jako inhibitor. „Rozhodli jsme se ji využít jako zajímavé potenciální léčivo, které můžeme charakterizovat našimi novými značkovacími metodami. Využíváme zejména princip click chemistry, klikací chemie, kdy značkujeme molekuly uvnitř živých buněk specificky na daném místě. Díky tomu potom víme, kde jich kolik je a co tam asi mohou dělat,“ vysvětluje Ondřej Kuda.

Diabetici jsou více ohroženi úbytkem kostní dřeně a zlomeninami než zdraví jedinci.

Starší generace TZD fungují zcela jinak než druhá generace zastoupená sloučeninou MSDC. Podporují totiž tvorbu a růst tukových buněk. Zajímavý rozdíl našli badatelé mezi dvěma molekulami z této rodiny – pioglitazonem a rosiglitazonem. První molekula je takzvaně metabolicky líná. „Zjednodušeně řečeno vytváří tuky, které se buď ukládají v tukové tkáni, což je místo, kde by se to dít mělo, nebo se ukládají v kostech, kde by se to naopak dít nemělo. Kosti jsou pak křehčí,“ dodává Ondřej Kuda.

Rosiglitazon je metabolicky kreativnější. Vytvoří sice stejné množství tukové tkáně a tukových buněk, ale jiným způsobem. Kombinuje co nejvíce různých prekurzorů, zbytků aminokyselin a cukrů, a z nich staví triglyceridy. Na kreativní proces se spotřebuje více energie a metabolismus je aktivnější. Druhá generace TZD má již schopnost podporovat tvorbu tuků významně sníženou.

Tuková, nebo kostní?
Jak tedy nová sloučenina v kostní a tukové tkáni působí? „Cílová buňka je vlastně kostní kmenová buňka, která se ještě nerozhodla, co bude dělat, až bude dospělá. Podle toho, na jakém je místě, se může stát buňkou tukovou, nebo je-li v kosti, tak buňkou kostní,“ pokračuje vědec. Aplikovaná látka nerozhodnutou buňku „pošťouchne“ určitým směrem.

Zatímco starší generace TZD ji směřovaly k variantě tukové, druhá generace TZD upřednostňuje směr k osteoblastům, které následně zpevňují kosti a snižují jejich lámavost. Použití odlišných metabolických drah a osudů tedy podporuje tvorbu nových kostních buněk a zároveň potlačuje tvorbu tuku v kostní dřeni.

Popsaná studie poskytuje důležitý vhled do mechanismů účinku různých TZD a otevírá cestu k vývoji bezpečnějších a účinnějších léků proti cukrovce 2. typu. K potvrzení slibného potenciálu bude ovšem nutné provést další klinické studie. „Látka cílí primárně na diabetes druhého typu a ztučnělá játra. Nyní je ve třetí fázi klinických studií a mohla by být zhruba do roka schválená. My jsme vlastně objevili její pozitivní vedlejší účinek. Neničí kosti, a naopak jim prospívá,“ uzavírá Ondřej Kuda.

Text: Markéta Wernerová, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, s využitím tiskové zprávy AV ČR
Foto: Shutterstock

Text je uvolněn pod svobodnou licencí Creative Commons.