与癌症或自身免疫性疾病(如多发性硬化症、类风湿性关节炎或牛皮癣)对人的影响不同，它们都有一个共同特征：它们都伴随着细胞增殖的增加。因此，患病细胞必须大力增加其分子构件的产量，这不可避免地与能量需求的大幅增加有关。
因此，控制用于大分子合成和能量稳态的构件的细胞产生是开发针对此类疾病的新药的重要策略。Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) 的一个科学家团队现在已经成功地朝着这个方向迈出了重要的一步。使用以前未开发的药理学目标，他们能够影响这些细胞过程。
该研究的主要作者是 JMU 药理学和毒理学系生化药理学教授 Antje Gohla，现已发表在《自然通讯》杂志上。来自 Rudolf Virchow 综合和转化成像中心 (RVZ)、JMU 生物中心和药学研究所以及莱布尼茨分子药理学研究所-FMP Berlin 和莱布尼茨分析科学研究所-ISAS Dortmund 的团队也参与其中在这项工作中。
“开发新药的一个典型目标是许多细胞偏爱葡萄糖形式的糖作为主要能量和构件供应商之一，因为葡萄糖是一种多用途的、准万能的新陈代谢分子，” Antje Gohla 解释道。然而，到目前为止，这种策略的治疗成功是有限的。
长期以来，研究人员一直忽视人体新陈代谢的一个重要方面：“在众所周知的葡萄糖分解和转化途径的同时，许多‘修复过程’在后台运行，这些过程对于平稳运行的新陈代谢至关重要。 ”戈拉解释道。
抑制重要的修复过程
研究小组在其研究中专注于这些过程。具体来说，科学家们调查了这种修复过程是否适合作为药物靶点的问题。答案很明确：“我们第一次能够鉴定出一种化合物，它可以选择性地抑制所谓的磷酸乙醇酸磷酸酶(一种糖代谢中的重要修复酶)的活性，”药理学家解释说。在试管中，该化合物确实阻断了肿瘤细胞的增殖。
磷酸酶通常被认为是具有挑战性的药理学目标。因此，该团队特别高兴地成功识别和表征了一种结构新颖的磷酸酶抑制剂。
结构生物学的重要支持
Gohla 在这项搜索中得到了高通量筛选、代谢组学、结构生物学和药物化学专家的支持。她说，在他们的帮助下，有可能详细阐明磷酸乙醇酸磷酸酶抑制剂的分子作用机制。
Rudolf Virchow 中心的 Hermann Schindelin 教授通过使用 X 射线晶体结构分析阐明与抑制剂复合的磷酸乙醇酸磷酸酶的三维结构做出了重大贡献。“药物在空间接近活性位点的可视化不仅解释了酶的动力学数据，而且最重要的是为未来开发具有改进结合特性的新一代抑制剂提供了一个起点，”结构生物学家解释说。
新疗法的前景
总体而言，结果表明细胞糖代谢中仍有未开发的药理学靶点。虽然迄今为止研究的重点是主要的葡萄糖代谢途径，这对许多健康细胞也至关重要，但这种新方法针对的是疾病相关细胞对修复过程的需求增加。
“这个概念是在药理学上针对肿瘤细胞或被误导的免疫细胞进行代谢修复过程的需求增加，这样这些细胞就会通过积累有毒的代谢副产物来毒害自己，”Gohla 解释说。
然而，这些化合物在被用作药物之前还有很长的路要走。然而，该研究的作者希望，在他们的基本发现的基础上，未来将为治疗肿瘤、自身免疫性疾病或慢性炎症 性疾病开辟新的前景。