BUSM Forscher identifizieren potenzielle Schlüssel zum Emphysem Behandlung

Eine Studie von Forschern an der Boston University School of Medicine ( BUSM ) geführt hat gezeigt, dass eine Verbindung, die in einigen Hautcremes verwendet werden, können das Fortschreiten zu stoppen Lungenaufblähung und Reverse einige der Schäden durch die Krankheit verursacht . Wenn die Verbindung Gly -His -Lys ( GHK ) wurde auf Lungenzellen von Patienten mit Emphysem angewendet wurde der Normal Genaktivität in veränderten Zellen wieder hergestellt und beschädigt Aspekte der Zellfunktion repariert .

Die Studie, die in der Open Access Zeitschrift BioMed Central veröffentlicht wird Genom Medicine ,zeigt auch die möglichen Auswirkungen der Verwendung von genomischer Technologien , neue Behandlungsmöglichkeiten für Krankheiten in einem der vorhandenen Drogen und Verbindungen zu identifizieren .

Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ist eine chronische, fortschreitende Lungenkrankheit, Emphysem, kleinen Atemwege und / oder chronischen umfasst Bronchitis die den Verlust der Lungenfunktion . Tabakrauch und andere Reizstoffe verursachen oxidative Stress und chronische Entzündung , Die im Laufe der Zeit zerstört Lungen Alveolarzellen und führt zu Emphysem.

Ohne diese Zellen , sind die Lungen nicht in der Lage , effizient austauschen Sauerstoff für Kohlendioxid, verursacht Kurzatmigkeit und niedrigen Sauerstoffgehalt im Blut . Nach Angaben der National Institutes of Health National Heart , Lung and Blood Institute ( NHLBI ) , ist COPD die dritthäufigste Todesursache in den Vereinigten Staaten und führt jedes Jahr rund 120.000 Todesfällen. Zwar gibt es Behandlungen und Veränderungen im Lebensstil , die helfen, Menschen mit COPD bewältigen können , derzeit gibt es keine Heilung gibt und es keine wirksamen Therapien , die Rate der Abnahme der Lungenfunktion , die im Verlauf der Krankheit auftritt reduzieren.

" Angesichts der hohen Kosten , die direkte und indirekte , mit COPD gibt es eine dringende Notwendigkeit, neue Ansätze zu identifizieren, um die Krankheit zu behandeln ", sagte Avrum Spira , MD, MSc , Alexander Graham Bell Professor der Medizin und Leiter der Abteilung für Rechen Biomedizin an BUSM , der einer der hochrangigen Führer der Studie war . Spira ist auch ein Arzt in der Lungen , Intensivpflege und Allergieabteilung von Boston Medical Center.

Forscher haben Zellen aus der Lunge von Patienten, die eine doppelte Lungentransplantation gespendet , weil ihre Lungen wurden unwiderruflich von COPD beschädigt und fand 127 Gene hatten Veränderungen in der Aktivität , wie der Schwere der Erkrankung in der Lunge erhöht. Die Gene, die erhöhte Aktivität zeigten enthalten mehrere, die mit Entzündungen einhergehen , wie sie bei der Signalisierung um B- Zellen ( die Zellen des Immunsystems , die Antikörper bilden) beteiligt.

Im Gegensatz dazu sind die bei der Aufrechterhaltung der Zellstruktur und die normale Zellfunktion , zusammen mit dem Wachstum beteiligten Gene Faktoren TGF und VEGF wurden herunterreguliert und zeigte verminderte Aktivität . Gene, die die Fähigkeit der Zellen zu verkleben ( Zelladhäsion ) steuern , produzieren die Proteinmatrix , die normalerweise die Zellen umgibt und die Förderung der normalen Zuordnung zwischen Lungenzellen und Blutgefäße waren unter den Genen in diese Kategorie.

Verwendung genomischer Technologien und computergestützten Methoden identifizierten die Forscher genetische Aktivität Mängel, wie Emphysem fortschreitet und abgestimmt diese Mängel mit Verbindungen, die den Schaden rückgängig auftreten könnte . "Unsere Studie zeigte sich, dass die Art, wie Gene wurden durch die Verbindung GHK , ein Medikament in den 1970er Jahren identifiziert betroffen war das komplette Gegenteil von dem Muster, das wir in den Zellen durch Emphysem beschädigt gesehen hatte ", sagte Marc lenburg , PhD, Associate Professor in Rechen Biomedizin und Bioinformatik an BUSM und einer der leitenden Autoren der Studie .

" Was hat uns besonders begeistert war, dass frühere Studien hatten gezeigt, dass GHK könnte Wundheilung , wenn auf die Haut aufgetragen beschleunigen", sagte Joshua Campbell, PhD, ein Postdoktorand Arbeit mit Spira und lenburg , die wie die Studie der erste Autor serviert. " Das hat uns denken, dass GHK könnten potenzielle ein zur Therapie der COPD zu haben."

"Als wir getestet GHK auf Zellen aus der beschädigten Lungen von Rauchern mit COPD , sahen wir eine Verbesserung der Struktur ihrer Aktin-Zytoskelett und Zell-Adhäsion , insbesondere zu Kollagen ", sagte James Hogg , MD, von der University of British Columbia und einer der leitenden Autoren der Studie . " GHK restaurierte auch die Fähigkeit von Zellen, sich neu zu organisieren , um Wunden zu reparieren und bauen die Kontraktions wichtig für Alveolargewebe Reparatur Fäden . "

GHK ist ein natürliches Peptid, das im menschlichen Plasma , verringert aber die vorliegende Menge mit dem Alter. Während Tests erforderlich , um auf ihre Auswirkungen bei COPD durchgeführt werden , sind diese ersten Ergebnisse sehr vielversprechend. Therapiestudien mit GHK im Tiermodell der COPD sind nun im Gange mit dem Ziel der Bewegung dieser Verbindung in klinischen Studien. Da mehr Genaktivität Signaturen erkannt werden, kann dieses Verfahren der Anpassung Medikament für Krankheiten ein schnelles Verfahren zur Entdeckung möglichen Verwendungszwecke für bestehende Arzneimittel und Verbindungen bereitzustellen.

"Jenseits der Identifizierung eines möglichen neuen COPD- Medikament entwickelte das Forscherteam einen kostengünstigen Ansatz für COPD auf der molekularen Ebene in der gesamten Lunge zu untersuchen, und dann Bildschirm Wirkstoffkandidaten ", sagte James Kiley , PhD, Direktor des NHLBI ist Abteilung für Lungenkrankheiten, die diese Arbeit unterstützt. " Diese Arbeit zeigt das Potenzial von Genomdaten in der klinischen Forschung zu fahren. "

Die Forschung in diesem veröffentlichten Artikel berichtet wurde von der NHLBI unter Verleihungsnummer R01 HL095388 und durch die National Institutes of Health unter Verleihungsnummer UL1 TR000157 ( Boston University Clinical and Translational Science Institute ) unterstützt.

Forscher von der University of British Columbia , dem University Medical Center Groningen und der University of Pennsylvania auch zu dieser Studie zusammen.