Nyomjelzőket fejlesztettek ki az oxitocinreceptor működésének feltérképezésére
A Bécsi Egyetem kutatói olyan fluoreszcens peptid nyomjelzőket fejlesztettek ki, amelyek egyszerre képesek az oxitocinreceptor láthatóvá tételére és aktiválására. Ez a receptor – más néven a szerelem/kötődés hormon receptora- kulcsszerepet játszik a társas viselkedéssel, az egészséggel és a betegségekkel kapcsolatos folyamatokban. Ezek a nyomjelzők új lehetőségeket teremtenek a különböző biológiai rendszerekről történő képalkotásra és ezek funkcionális elemzésére – ami messzemenő következményekkel játhat az alapkutatásra, valamint az emlőrák diagnosztikájára és terápiájára nézve. A nyomjelzők fejlesztését az Angewandte Chemie International Edition aktuális számában publikálták, és a nyomjelzőket nemrégiben szabadalmaztatták.
Az oxitocin hormon meglepően sok és sokféle folyamat szabályozásában vesz részt. Jól ismert a vajúdás, szülés és a szoptatás alatti hatásáról, de a szülő-gyermek kapcsolat, a bizalom és az empátia kulcsfontosságú neurotranszmittere is. Ezek a folyamatok magyarázzák, hogy miért nevezik gyakran kötődés- vagy szerelemhormonnak.
Az oxitocin úgy fejti ki hatását, hogy az oxitocinreceptorhoz, egy sejtfelszíni fehérjéhez kötődik, amely képes érzékelni a jelenlétét: Felismeri a molekulát, és egy jelfolyamatot indít el a sejten belül, amely a sejttől és szervtől függően egy adott biológiai funkció aktiválásához vezet. Ha azonban ez a finomra hangolt kommunikáció megszakad, működési zavarok léphetnek fel.
Az ilyen diszregulációt gyakran az oxitocinreceptor túl- vagy alulműködésének vagy a kiváltott jelsorozat hibáinak gondolják. Az oxitocinreceptor diszregulációját például a rák különböző típusaiban, különösen az emlőrákban, de az idegrendszeri fejlődési rendellenességekben, például az autizmus spektrumzavarokban is kimutatták.
Az oxitocinreceptor egészségben és betegségben betöltött szerepének jobb megértéséhez pontos molekuláris eszközökre van szükség, amelyekkel célzottan láthatóvá tehető és aktiválható. Az oxitocinreceptor azonban nagyon hasonlít sok más fehérjéhez, ami megnehezíti a specifikus eszközök kifejlesztését, és régóta nehéz kihívást jelent a kutatók számára.
A Bécsi Egyetem egy csapatának a Bécsi Orvostudományi Egyetemmel és az ausztráliai Queenslandi Egyetemmel együttműködve, Markus Muttenthaler professzor vezetésével most sikerült ilyen specifikus, fluoreszcensen jelölt eszközöket, más néven nyomjelzőket kifejleszteni.
Egy újszerű és szabadalmaztatott linker-technológia segítségével olyan nyomjelzőket fejlesztettek ki, amelyek képesek az oxitocinreceptor specifikus megjelenítésére és egyidejű aktiválására. Ezeknek a nyomjelzőknek a használatával így információkat szerezhetünk az oxitocinreceptor pontos helyéről és a kiváltott jelsorozatokról, egyúttal kifinomultabb vizsgálatok is lehetségessé válnak. „Ez különösen fontos áttörést jelenthet az emlőrák kutatásában, támogatva a korai diagnózis és az innovatív terápiák új lehetőségeit” – mondja Muttenthaler gyógyszerkémikus, a vizsgálat vezetője.
Az új nyomjelzők az oxitocinreceptor eloszlásának és jelátvitelének vizsgálatára is alkalmazhatók az agy különböző területein. Ezáltal jobban megérthetővé válik az oxitocinreceptor szerepe például az autizmus spektrumzavarokban, ahol az oxitocin rendszert ígéretes terápiás célpontnak tekintik. Ezek a nyomjelzők új lendületet adnak az oxitocinreceptor szerepének innovatív kutatásához.