Kas ir kaspāzes inhibitori?

Kaspāzes ir sarežģīta enzīmu grupa, kas izraisa apoptozi, ko sauc arī par ieprogrammētu šūnu nāvi. Dabisku kaspāzes inhibitoru enzīmu grupu aktivizē papildu kaspāžu klases šķelšanās. Vēl viens dabiski sastopams inhibitoru veids ir vīrusi, kas tos izmanto kā daļu no infekcijas procesa. Pētnieki bieži izmanto kaspāzes inhibitorus šūnu bioloģijas un bioķīmijas pētījumos, lai mēģinātu inhibēt vienu konkrētu kaspāzes veidu, lai redzētu ietekmi uz šūnu nāvi, ja tā nedarbojas. Šādi inhibitori ir interesanti arī kā potenciālas klīniskas zāles.

Kaspāžu milzīgā nozīme ir padarījusi tās par mērķi milzīgam bioķīmijas un šūnu bioloģijas pētījumu apjomam. Enzimoloģijā ļoti izplatīta pieeja ir izmantot inhibitoru pret konkrētu enzīmu un pēc tam meklēt izmaiņas, tiklīdz pētāmajam fermentam vairs nav aktivitātes. Daži inhibitori tiek iegūti no dabiskiem avotiem, bet citi ir īpaši izstrādāti, lai mērķētu uz specifiskiem fermentiem. Tirdzniecībā ir pieejams plašs apoptozes inhibitoru klāsts.

Daudzi dabiskie enzīmu inhibitori ir īsas aminoskābju ķēdes, kas pazīstamas kā peptīdi. Peptidomimētikas joma ļauj sintezēt savienojumus, kas pēc struktūras ir līdzīgi dabiskajiem peptīdiem, bet kuriem ir arī neparastas īpašības. Kaspāzes inhibitoru grupai ir secība, ko sadala noteiktas kaspāzes. Tas ir savienots ar fluorescējošu marķējumu, tāpēc fermenta aktivitāti var noteikt, kad konkrētā kaspāze ir aktīva.

Izmantojot šādus testus, tika uzskatīts, ka kaspāzes inhibitoru grupas bija specifiskas atsevišķām pētāmo kaspāžu formām. Detalizēti pētījumi, kuros izmantoti šie inhibitori, atklāja, ka daudzi savienojumi nebija tik specifiski, kā tika uzskatīts iepriekš. Koncentrācijā, ko izmantoja šūnu bioloģijas eksperimentos, tika inhibētas arī citas kaspāžu formas, kas nebija mērķa enzīms. Bija atkārtoti jāizvērtē pētījumi, kas norāda uz ietekmi, kas, domājams, ir noteiktas kaspāzes dēļ.

Vairāki dažādi kaspāzes inhibitori ir pārbaudīti klīniskajos pētījumos dažādiem apstākļiem. Rezultāti ir bijuši daudzsološi, kad cilvēki ar aknu bojājumiem tika ārstēti ar šādu inhibitoru, un tas ir aizkavējis aknu šūnu nāvi. Vēl viens piemērs ir pacienti, kuri bija cietuši no skābekļa un asiņu pārtraukšanas smadzenēs. Tika konstatēts, ka eksperimentālā kaspāzes inhibitora lietošana šādos gadījumos palīdz novērst audu bojājumus.

Programmēta šūnu nāve var būt aizsardzības mehānisms, lai iznīcinātu šūnas, nevis liktu tās inficēt ar mikroorganismiem. Dažu veidu vīrusi, piemēram, govju bakas, izmanto kaspāzes inhibitorus, lai novērstu mērķa šūnu apoptozi. Tas ļauj viņiem veiksmīgi iebrukt šūnās.