De ce drogurile pot funcționa diferit pentru toată lumea
Medicamentele nu sunt la fel de eficiente pentru toți oamenii. Într-o anumită măsură, acest lucru se datorează faptului că oamenii absorb o substanță activă diferit în corpul lor. Fie că aceasta este cauza principală a diferențelor individuale sau una dintre numeroasele cauze, până acum a fost cu greu investigată. Cercetătorii au aruncat acum lumină asupra întunericului folosind metode de biologie a sistemelor, proteomică și metabolomică.
Zurich/Elveția - Cu măsurători detaliate ale proteinelor și produselor metabolice în experimentele de cultură celulară, cercetătorii din grupul lui Ruedi Aebersold, profesor de biologie sistemică la ETH Zurich, au putut arăta că diferențele individuale de efecte nu pot fi atribuite unui singur factor sau câtorva factori. Mai degrabă, cercetătorii au descoperit un număr mare de mici diferențe moleculare, care împreună provoacă marea variație.
Efectele medicamentelor sunt examinate folosind exemplul medicamentelor care scad colesterolul
Cercetătorii au examinat diferențele de efecte bazate pe reglarea colesterolului în patru linii de celule umane diferite. Au analizat în ce măsură celulele reacționează diferit la diferite medicamente care influențează echilibrul colesterolului. În colaborare cu profesorul ETH Uwe Sauer, oamenii de știință au folosit metode de biologie a sistemelor, proteomică și metabolomică: au măsurat și au comparat concentrațiile unui număr foarte mare de proteine și produse metabolice diferite în celule în anumite momente.
S-a constatat că fiecare dintre liniile celulare a răspuns diferit la medicamente. „Cu toate acestea, nu a fost - așa cum s-ar fi putut aștepta - că o linie celulară pur și simplu absoarbe mai multă substanță activă decât alta sau că unei celule îi lipsește un mecanism central de reglare care este prezent în alta”, spune Peter Blattmann, a grupului lui Aebersold și primul autor al studiului. În schimb, oamenii de știință au putut demonstra că multe enzime și multe dintre căile complexe de reacție biochimică ale unei celule contribuie împreună la diferențe.
Aplicare în medicina cancerului
Rezultatele noastre arată clar că pentru investigarea diferențelor individuale de efecte nu este suficient să se măsoare absorbția unui medicament într-o celulă, așa cum s-a făcut frecvent până acum, spune Blattmann. „Este nevoie de o imagine de ansamblu și, de asemenea, trebuie să ne uităm și să încercăm să înțelegem procesele mult mai complexe care au loc în celule, inclusiv folosind modele computerizate despre modul în care facem acest lucru în munca noastră”.
Din medicamentele împotriva cancerului se cunosc diferențe individuale chiar mai pronunțate decât în efectele medicamentelor care scad colesterolul. Mai ales printre medicamentele mai moderne există cele care funcționează bine doar cu un grup mic de pacienți. „Cu o abordare a biologiei sistemelor, precum cea pe care am folosit-o în studiul nostru, s-ar putea încerca, de asemenea, să prezicem care pacienți vor răspunde la un medicament împotriva cancerului și care nu”, spune Blattmann.
Publicație originală: Blattmann P, Henriques D, Zimmermann M, Frommelt F, Sauer U, Saez-Rodriguez J, Aebersold R: Disecția farmacologică a sistemelor de reglare a colesterolului relevă determinanți ai variabilității farmacodinamice mari între liniile celulare. Cell Systems 2017, doi: 10.1016/j.cels.2017.11.002
* Dr. F. Bergamin: ETH Zurich, 8092 Zurich/Elveția
Sistem de transport blocabil pentru molecule