Отслеживание антибиотиков в клеточных мембранах печени может предсказать токсичность, обнаружили исследователи IIT Bombay

Исследователи из Индийского технологического института Бомбея (IIT Bombay) обнаружили, что анализ мест накопления антибиотиков во внешних слоях клеток печени может служить ранним индикатором токсичности, вызванной лекарствами, что может помочь в более быстром обнаружении вредных побочных эффектов.

Антибиотики являются одними из величайших успехов современной медицины. Но врачи давно заметили, что некоторые лекарства повышают уровень ферментов печени или вызывают воспаление, и в редких случаях повреждение может быть серьезным, приводящим к печеночной недостаточности.

Новое исследование, проведенное учеными из ИИТ Бомбея под руководством Ашутоша Кумара из факультета биологических наук и биоинженерии вместе с профессором Ветриселваном Субраманьяном из Университета Санвей, Малайзия, показало, что ответ может заключаться не в том, насколько сильно действует лекарство, а в том, где и как оно взаимодействует с внешним слоем (мембраной) клеток печени.

«Традиционно люди считали, что вред молекулы лекарства для клеток обусловлен тем, насколько сильно она разрушает клеточную мембрану. Наши результаты могут изменить эту точку зрения», — сказал профессор Кумар, добавив, что это открытие имеет важные последствия для разработки новых и более безопасных классов лекарств.

Изучая, как лекарства взаимодействуют с клеточными мембранами на молекулярном уровне, ученые смогут прогнозировать риски токсичности еще до начала клинических испытаний.

Исследование также показало, что лекарственное повреждение печени является серьезной проблемой в медицине и является одной из основных причин, по которой лекарства изымаются с рынка или ограничиваются после одобрения.

Проблема заключается в том, что повреждение печени трудно предсказать, поскольку у многих пациентов поначалу симптомы отсутствуют, в то время как другие принимают несколько лекарств, что затрудняет выявление настоящего виновника, говорится в сообщении.

Даже близкородственные лекарства могут вести себя совершенно по-разному.

«Клеточная мембрана — это первая точка контакта между лекарством и клетками печени. Любое лекарство, циркулирующее в крови, должно взаимодействовать с клеточной мембраной, прежде чем проникнуть в клетку или воздействовать на клеточные мишени», — говорит Акаш Кумар Джа, первый автор статьи.

Это заставило исследователей поверить в то, что ранние токсические эффекты часто начинаются на уровне мембран, где также находится множество белков, ответственных за транспорт, передачу сигналов и метаболизм.

Полученные данные предлагают новый способ прогнозирования безопасности лекарств путем выявления рисков токсичности на ранних этапах процесса разработки лекарств путем отслеживания того, как лекарства взаимодействуют с клеточными мембранами в лаборатории.

«Применяя этот мембранно-ориентированный подход, мы можем выяснить, почему некоторые методы лечения вызывают неожиданные побочные эффекты, и использовать эти знания для разработки более мягких, менее токсичных соединений. Поскольку эти тесты относительно быстрые и масштабируемые, их можно добавить к стандартным проверкам безопасности во время разработки лекарств, помогая исследователям избежать дорогостоящих неудач в дальнейшем и ускоряя путь к более безопасным лекарствам», — добавил Джа.