Выяснилось, что каннабиноид THC ингибирует важный человеческий фермент аутотаксин

В различных странах Европы и Северной Америки медицинский каннабис или препараты на основе каннабиноидов разрешены для терапевтических целей. В то время, как растение каннабиса содержит более 100 каннабиноидов, THC (D9-tetrahydrocannabinol, D9-тетрагидроканнабинол) и CBD  (cannabidiol, каннабидиол) являются двумя наиболее известными и охарактеризованными компонентами.

THC и CBD вводят пациентам в различных фармацевтических формах, для облегчения боли и снятия воспаления. Однако почти ничего не известно о том, как THC и другие каннабиноиды действуют в организме человека на молекулярном уровне.

Кроме того, согласно клиническим исследованиям (КИ), препараты, содержащие каннабиноиды, могут помочь облегчить симптомы таких расстройств как эпилепсия, болезнь Альцгеймера, астма и рак, а также помочь предотвратить потерю веса во время клинически сложных методов лечения СПИДа и различных форм онкологии.

Исследователи французской компании EMBL Grenoble, специализирующейся в области структурной биологии, изучили взаимодействие между THC и некоторыми белками, с которыми он может связываться. В недавнем КИ in vitro они неожиданно обнаружили, что THC ингибирует важный человеческий фермент, называемый аутотаксином. Последний участвует во многих различных клеточных функциях, в частности, в производстве молекулы, называемой лизофосфатидной кислотой (lysophosphatidic acid, LPA), которая стимулирует пролиферацию клеток. Нарушение регуляции продукции LPA может привести к развитию рака, воспалению или легочному фиброзу. Таким образом, аутотаксин является основной целью разработки многочисленных экспериментальных лекарств.

Новое молекулярное понимание THC

Понимание того, как THC и другие каннабиноиды взаимодействуют в наших клетках на атомарном уровне, чрезвычайно важно, поскольку поможет уверенно и более эффективно применять THC в терапевтических целях.

Область структурной биологии особенно актуальна для получения такого рода информации. Структурные биологи сосредоточены на выяснении в атомном масштабе трехмерной структуры молекул, таких как белки или ферменты, и того, как они взаимодействуют друг с другом. Эти структурные результаты также приводят к пониманию конкретной функции молекул и того, как модулировать их активность с помощью конкретных соединений, что имеет решающее значение для разработки эффективных лекарств.

Первым шагом в структурных и биохимических исследованиях является определение того, как конкретный компонент взаимодействует с молекулами in vitro, то есть в контролируемой среде лаборатории, прежде чем переходить к дальнейшим исследованиям in vivo, в живых организмах.

Используя макромолекулярную кристаллографию с лучом EMBL на синхротроне PETRA III, ученые смогли заложить молекулярную основу понимания того, как THC ингибирует аутотаксин.

Путь к дальнейшим исследованиям

Идентификация данного фермента в качестве связывающей мишени для THC расширяет знания об этом каннабиноиде и предоставляет больше данных о его возможных терапевтических эффектах на молекулярном уровне, и о том, как медицинский каннабис может способствовать терапии.

«Аутотаксин является важным ферментом для человека», — сказал Матиас Эймери (Mathias Eymery), аспирант из команды Маккарти и первый автор публикации. — «Он отвечает за выработку LPA, основной липидной сигнальной молекулы мембранного происхождения, которая опосредует множество различных клеточных функций. Известно, что нарушение регуляции выработки LPA аутотаксином играет роль в развитии рака, воспаления или легочного фиброза».

Исследования in vivo необходимы для подтверждения того, что связывание между аутотаксином и THC связано с терапевтическими эффектами введения THC, поскольку основными известными мишенями THC в организме человека являются каннабиноидные рецепторы CB1 и CB2, опосредующие психоактивные и обезболивающие эффекты каннабиноидов. В данном случае, область существенно расширяется, и продолжение исследования поможет определить дальнейший потенциал каннабиноидов для медицинских исследований и разработки лекарств.

Источник: https://www.eurekalert.org/

10.01.2023