نجح فريق من العلماء والباحثين في اكتشاف طرق جديدة لإيقاف مستقبلات متورطة في الإصابة بعدد من الأمراض الالتهابية.

ففي عام 2019، قام ستيفن منصور، وهو عالم في جامعة أوريجون للصحة والعلوم، وفريقه البحثي باكتشاف رائد؛ فقد حددوا أول بنية كاملة لبروتين مرتبط بقضايا صحية مختلفة تتراوح من السرطان إلى آلام الأعصاب واضطرابات الدماغ.

مستقبل P2X 7

البروتين الذي درسوه هو مستقبل P2X 7، وهو قناة أيونية موجودة في جميع أنحاء الجسم.

وحسب ما نشره موقع ميديكال إكسبريس، يتميز مستقبل P2X 7 بأنه فريد من نوعه: فبمجرد تنشيطه، يظل مفتوحًا لفترة طويلة، مما يسمح للأيونات - الجزيئات ذات الشحنة الكهربائية الموجبة أو السالبة الصافية - بالتدفق بسهولة داخل وخارج الخلية.

يمكن أن يؤدي هذا التبادل الأيوني المطول إلى إثارة الالتهاب ويؤدي في النهاية إلى موت الخلايا، وهو ما قد يفسر سبب ارتباطه بالعديد من المشاكل الصحية مثل الالتهاب، واللويحات في الشرايين، وانتشار السرطان، والقضايا العصبية.

في ورقة بحثية جديدة نُشرت اليوم في مجلة Science Advances، استخدم منصور وآدم أوكين، وهو طالب دراسات عليا في مختبر منصور، تقنيات تصوير متقدمة للنظر في بنية مستقبل P2X 7 بمجرد ارتباطه بخمسة مضادات معروفة ومضاد جديد اكتشفوه.

المضادات هي جزيئات ترتبط بالمستقبل وتمنعه ​​من التنشيط، مما يمنع وظيفة المستقبل بشكل فعال.

وتكشف النتائج التي توصلوا إليها عن كيفية تفاعل هذه المضادات مع المستقبلات لمنع وظيفتها، كما تظهر أن هناك ثلاثة أنواع على الأقل من المضادات: السطحية والعميقة ونجم البحر.

وتظهر مضادات نجم البحر، التي تمثلها الربيطة التي تم تحديدها حديثًا والتي تسمى ميثيل بلو، خصائص فريدة من نوعها يمكن أن تمهد الطريق لتطوير علاجات أكثر فعالية للحالات المرتبطة بـ P2X 7.

وقال منصور، أستاذ مساعد في الطب (طب القلب والأوعية الدموية) والكيمياء وعلم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية في كلية الطب بجامعة ولاية أوريجون للصحة والعلوم ومعهد نايت للقلب والأوعية الدموية: "هناك سبعة أنواع فرعية مختلفة، من P2X 1 إلى P2X 7، ولكل منها أدوار مهمة في جوانب مختلفة من وظائف الخلايا تتراوح من العمليات في الجهاز العصبي المركزي إلى جوانب الجهاز القلبي الوعائي والجهاز المناعي".

وأضاف: "نحن مهتمون حقًا بفهم كيفية اختلاف الأنواع الفرعية السبعة لمستقبلات P2X عن بعضها البعض على المستوى الجزيئي، وهذا مهم لأنه إذا كنت تريد تصميم دواء يمنع تنشيط P2X 7، فأنت لا تريد التأثير على وظيفة المستقبلات الأخرى".

تشغيل وإيقاف P2X 7

كانت ورقة بحثية من إعداد منصور نُشرت في أغسطس/آب في مجلة Nature Communications مكملة للدراسة الحالية.

استخدم أوكين، المؤلف الأول لكلا المخطوطتين، تقنيات التصوير المتقدمة للنظر في بنية مستقبل P2X 7 المرتبط بمنشط قوي يسمى BzATP، ووجدوا أن ثلاثة أجزاء محددة من المستقبل تلعب دورًا رئيسيًا في استجابته القوية لـ BzATP - مما يلقي الضوء على كيفية تشغيل مستقبلات P2X.

والآن، في ورقة بحثية نشرت في مجلة ساينس أدفانسز، يواصل الباحثون أبحاثهم من خلال اكتشاف ليس فقط كيفية تشغيل المستقبل، بل وأيضًا كيفية إيقاف تشغيله.

الهدف من مختبر منصور هو تطوير جزيئات يمكنها استهداف وظيفة المستقبل والتحكم فيها بدقة.

وقال أوكين " عندما يتم تشغيل P2X 7، فإنه يرسل إشارات لإطلاق جزيئات غير آمنة تؤدي إلى الالتهاب، هدفنا هو فهم كيفية إيقاف نشاط P2X 7 من خلال تصميم ربيطات ترتبط بإحكام شديد لإيقاف إشارات P2X 7 الضارة، وفي النهاية، يمكن أن يؤدي هذا إلى علاجات جديدة لديها القدرة على علاج أمراض القلب والسرطان وأمراض التهابية أخرى".

في عام 2022، بدأ منصور في تطوير عقاقير أفضل من خلال فهم كيفية عمل مستقبلات P2X على المستوى الجزيئي، وتواصل هذه الدراسة الأحدث سعيه لتطوير عقاقير لمنع تنشيط هذه المستقبلات التي تشارك في الأمراض الالتهابية.