Από τα παυσίπονα έως τα αντικαταθλιπτικά: Πώς δρουν τα φάρμακα στον οργανισμό μας; Ευρήματα έρευνας που πραγματοποιήθηκε υπό την αιγίδα των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας (NΙH) των ΗΠΑ αποκάλυψαν τον τρόπο με τον οποίο δρουν ορισμένα κοινά φαρμακευτικά σκευάσματα.
Η δράση των περισσότερων φαρμάκων βασίζεται στη δέσμευσή τους με πρωτεΐνες ή στην τροποποίηση της δράσης των πρωτεϊνών, των μικροσκοπικών μοριακών μηχανισμών που φέρουν εις πέρας σημαντικές κυτταρικές λειτουργίες.
Οι λεπτομέρειες που αφορούν στη δομή και τη λειτουργία των πρωτεϊνών βοηθούν τους επιστήμονες να αναπτύξουν φάρμακα που μπλοκάρουν τη λειτουργία των πρωτεϊνών ή που δρουν συνδυαστικά με αυτές. Αλλά ακόμα και όταν ένα φάρμακο έχει σχεδιαστεί να στοχεύσει μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη, μπορεί να επηρεάσει άλλες και ως εκ τούτου να δημιουργήσει παρενέργειες. Η μέθοδος με την οποία δρουν τα φάρμακα μπορεί επίσης να επηρεαστεί από τον τρόπο με τον οποίο απορροφά και επεξεργάζεται τα φάρμακα ο οργανισμός του κάθε ατόμου.
Ευρήματα έρευνας που πραγματοποιήθηκε υπό την αιγίδα των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας (NΙH) των ΗΠΑ αποκάλυψαν τον τρόπο με τον οποίο δρουν ορισμένα κοινά φαρμακευτικά σκευάσματα.
Τα αντιβιοτικά και αντιϊικά φάρμακα επιτίθενται μόνο στις πρωτεΐνες που βρίσκονται στο στοχευμένο βακτήριο ή ιό και οι οποίες είναι ιδιαίτερης σημασίας για την επιβίωση και τον πολλαπλασιασμό του παθογόνου μικροοργανισμού. Σε πολλές περιπτώσεις, οι στόχοι είναι ένζυμα, δηλαδή πρωτεΐνες που επιταχύνουν χημικές αντιδράσεις. Η πενικιλίνη για παράδειγμα, επιτίθεται σε ένα ένζυμο που προστατεύει τα βακτήρια. Έτσι, τα βακτήρια εκρήγνυνται και πεθαίνουν. Οι αναστολείς πρωτεασών όπως η σακουιναβίρη σταματούν τη λειτουργία ενός ενζύμου που υπό άλλες συνθήκες θα βοηθούσε τον ιό HIV να εξαπλωθεί στο σώμα.
Αντικαρκινικοί παράγοντες
Πολλά αντικαρκινικά φάρμακα ενεργούν σκοτώνοντας κύτταρα που διαιρούνται με γρήγορους ρυθμούς, αλλά μπορούν να επηρεάσουν επίσης υγιή διαιρούμενα κύτταρα. Για παράδειγμα, η πακλιταξέλη, που χορηγείται στον καρκίνο του μαστού, των ωοθηκών αλλά και σε άλλες μορφές καρκίνου, ενεργεί μέσω της δέσμευσης με την τουμπουλίνη, εμποδίζοντας τη δημιουργία μικροσωληναρίων που είναι απαραίτητα στον πολυμερισμό των κυττάρων.
Τα νεότερα αντικαρκινικά φάρμακα έχουν μεγαλύτερη ευελιξία, στοχεύοντας συχνά σημαντικές πρωτεΐνες που είναι αφύσικα ενεργές σε ορισμένες μορφές καρκίνου. Ένα τέτοιο φάρμακο, η ιματινίμπη, εμποδίζει τη δίοδο κυτταρικής επικοινωνίας σε μια μορφή κακοήθειας του αιμοποιητικού συστήματος που ονομάζεται Χρόνια Μυελογενής Λευχαιμία (ΧΜΛ). Η ιματινίμπη στοχεύει μια πρωτεΐνη που ονομάζεται κινάση, ενώ ο σχεδιασμός του φαρμάκου βασίστηκε σε μακροχρόνια πειράματα γύρω από την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων.
Αντιισταμινικά, Αντικαταθλιπτικά και Ακετυλοσαλικυλικό οξύ
Ορισμένα από τα πλέον διαδεδομένα φάρμακα λειτουργούν εμποδίζοντας τη δράση πρωτεϊνών που ονομάζονται υποδοχείς συζευγμένοι με G-πρωτεΐνεςκαι διαδραματίζουν βασικό ρόλο στη μετάδοση σημάτων που επιτρέπουν στο κύτταρο να ανταποκριθεί στο περιβάλλον του. Η δραστική ουσία λοραταδίνη ανακουφίζει από αλλεργίες αναστέλλοντας τους υποδοχείς της ισταμίνης. Τα αντικαταθλιπτικά σκευάσματα επηρεάζουν τους υποδοχείς της σεροτονίνης και οι β-αναστολείς θεραπεύουν καρδιακές παθήσεις επηρεάζοντας τη δράση του αδρενεργικού υποδοχέα. Η αποστολή σημάτων μπορεί επίσης να διακοπεί με στόχευση των ενζύμων που δημιουργούν το μόριο το οποίο εμπλέκεται στη διεργασία. Με τον τρόπο αυτό δρα το σκετυλοσαλικυλικό οξύ - εμποδίζει τη δράση της κυκλοοξυγενάσης (COX) που είναι υπεύθυνη για τη σύνθεση των προσταγλανδινών, των 'αγγελιοφόρων του πόνου'.
Απώλεια βάρους, Έλεγχος Χοληστερίνης Τα φάρμακα που λαμβάνονται για το έλεγχο του βάρους ή της χοληστερίνης δρουν επίσης σε βάρος ορισμένων πρωτεϊνών. Η ορλιστάτη που βοηθά στην απώλεια βάρους, είναι ειδικός αναστολέας των γαστρεντερικών λιπασών και μειώνει την ποσότητα λίπους που απορροφάται από το φαγητό. Τα σκευάσματα μείωσης της χοληστερίνης που βασίζονται στις ουσίες ατορβαστατίνη και σιμβαστατίνη εμποδίζουν τη δράση της HMG-CoA αναγωγάσης, του ενζύμου που είναι υπεύθυνο για τη δημιουργία της χοληστερίνης.
Κατανοώντας καλύτερα τις σχέσεις μεταξύ των φαρμάκων και των πρωτεϊνών που άλλοτε αποτελούν στόχους και άλλοτε παράπλευρες απώλειες, οι ερευνητές χρησιμοποιούν πληθώρα δεδομένων για να εντοπίσουν εγκεκριμένα φάρμακα και να τα υποβάλλουν δοκιμαστικά σε νέες χρήσεις επιχειρώντας παράλληλα να προβλέψουν πιθανές ανεπιθύμητες ενέργειες. Με τον τρόπο αυτό θα μειωθεί πιθανώς ο χρόνος και το κόστος που απαιτείται για την είσοδο νέων φαρμάκων στην αγορά. Οι επιστήμονες μαθαίνουν επίσης περισσότερα για τον τρόπο με τον οποίο τα γονίδια ενός ατόμου μπορούν να επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια ορισμένων φαρμάκων. Ένας άλλος τομέας ενεργού έρευνας είναι η ανάπτυξη νέων μεθόδων διοχέτευσης των φαρμάκων σε συγκεκριμένα όργανα ή σε παθογόνες περιοχές, βελτιώνοντας τα οφέλη της θεραπείας και ελαττώνοντας τις ανεπιθύμητες ενέργειες.
Οι λεπτομέρειες που αφορούν στη δομή και τη λειτουργία των πρωτεϊνών βοηθούν τους επιστήμονες να αναπτύξουν φάρμακα που μπλοκάρουν τη λειτουργία των πρωτεϊνών ή που δρουν συνδυαστικά με αυτές. Αλλά ακόμα και όταν ένα φάρμακο έχει σχεδιαστεί να στοχεύσει μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη, μπορεί να επηρεάσει άλλες και ως εκ τούτου να δημιουργήσει παρενέργειες. Η μέθοδος με την οποία δρουν τα φάρμακα μπορεί επίσης να επηρεαστεί από τον τρόπο με τον οποίο απορροφά και επεξεργάζεται τα φάρμακα ο οργανισμός του κάθε ατόμου.
Ευρήματα έρευνας που πραγματοποιήθηκε υπό την αιγίδα των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας (NΙH) των ΗΠΑ αποκάλυψαν τον τρόπο με τον οποίο δρουν ορισμένα κοινά φαρμακευτικά σκευάσματα.
Τα αντιβιοτικά και αντιϊικά φάρμακα επιτίθενται μόνο στις πρωτεΐνες που βρίσκονται στο στοχευμένο βακτήριο ή ιό και οι οποίες είναι ιδιαίτερης σημασίας για την επιβίωση και τον πολλαπλασιασμό του παθογόνου μικροοργανισμού. Σε πολλές περιπτώσεις, οι στόχοι είναι ένζυμα, δηλαδή πρωτεΐνες που επιταχύνουν χημικές αντιδράσεις. Η πενικιλίνη για παράδειγμα, επιτίθεται σε ένα ένζυμο που προστατεύει τα βακτήρια. Έτσι, τα βακτήρια εκρήγνυνται και πεθαίνουν. Οι αναστολείς πρωτεασών όπως η σακουιναβίρη σταματούν τη λειτουργία ενός ενζύμου που υπό άλλες συνθήκες θα βοηθούσε τον ιό HIV να εξαπλωθεί στο σώμα.
Αντικαρκινικοί παράγοντες
Πολλά αντικαρκινικά φάρμακα ενεργούν σκοτώνοντας κύτταρα που διαιρούνται με γρήγορους ρυθμούς, αλλά μπορούν να επηρεάσουν επίσης υγιή διαιρούμενα κύτταρα. Για παράδειγμα, η πακλιταξέλη, που χορηγείται στον καρκίνο του μαστού, των ωοθηκών αλλά και σε άλλες μορφές καρκίνου, ενεργεί μέσω της δέσμευσης με την τουμπουλίνη, εμποδίζοντας τη δημιουργία μικροσωληναρίων που είναι απαραίτητα στον πολυμερισμό των κυττάρων.
Τα νεότερα αντικαρκινικά φάρμακα έχουν μεγαλύτερη ευελιξία, στοχεύοντας συχνά σημαντικές πρωτεΐνες που είναι αφύσικα ενεργές σε ορισμένες μορφές καρκίνου. Ένα τέτοιο φάρμακο, η ιματινίμπη, εμποδίζει τη δίοδο κυτταρικής επικοινωνίας σε μια μορφή κακοήθειας του αιμοποιητικού συστήματος που ονομάζεται Χρόνια Μυελογενής Λευχαιμία (ΧΜΛ). Η ιματινίμπη στοχεύει μια πρωτεΐνη που ονομάζεται κινάση, ενώ ο σχεδιασμός του φαρμάκου βασίστηκε σε μακροχρόνια πειράματα γύρω από την ανάπτυξη των καρκινικών κυττάρων.
Αντιισταμινικά, Αντικαταθλιπτικά και Ακετυλοσαλικυλικό οξύ
Ορισμένα από τα πλέον διαδεδομένα φάρμακα λειτουργούν εμποδίζοντας τη δράση πρωτεϊνών που ονομάζονται υποδοχείς συζευγμένοι με G-πρωτεΐνεςκαι διαδραματίζουν βασικό ρόλο στη μετάδοση σημάτων που επιτρέπουν στο κύτταρο να ανταποκριθεί στο περιβάλλον του. Η δραστική ουσία λοραταδίνη ανακουφίζει από αλλεργίες αναστέλλοντας τους υποδοχείς της ισταμίνης. Τα αντικαταθλιπτικά σκευάσματα επηρεάζουν τους υποδοχείς της σεροτονίνης και οι β-αναστολείς θεραπεύουν καρδιακές παθήσεις επηρεάζοντας τη δράση του αδρενεργικού υποδοχέα. Η αποστολή σημάτων μπορεί επίσης να διακοπεί με στόχευση των ενζύμων που δημιουργούν το μόριο το οποίο εμπλέκεται στη διεργασία. Με τον τρόπο αυτό δρα το σκετυλοσαλικυλικό οξύ - εμποδίζει τη δράση της κυκλοοξυγενάσης (COX) που είναι υπεύθυνη για τη σύνθεση των προσταγλανδινών, των 'αγγελιοφόρων του πόνου'.
Απώλεια βάρους, Έλεγχος Χοληστερίνης Τα φάρμακα που λαμβάνονται για το έλεγχο του βάρους ή της χοληστερίνης δρουν επίσης σε βάρος ορισμένων πρωτεϊνών. Η ορλιστάτη που βοηθά στην απώλεια βάρους, είναι ειδικός αναστολέας των γαστρεντερικών λιπασών και μειώνει την ποσότητα λίπους που απορροφάται από το φαγητό. Τα σκευάσματα μείωσης της χοληστερίνης που βασίζονται στις ουσίες ατορβαστατίνη και σιμβαστατίνη εμποδίζουν τη δράση της HMG-CoA αναγωγάσης, του ενζύμου που είναι υπεύθυνο για τη δημιουργία της χοληστερίνης.
Κατανοώντας καλύτερα τις σχέσεις μεταξύ των φαρμάκων και των πρωτεϊνών που άλλοτε αποτελούν στόχους και άλλοτε παράπλευρες απώλειες, οι ερευνητές χρησιμοποιούν πληθώρα δεδομένων για να εντοπίσουν εγκεκριμένα φάρμακα και να τα υποβάλλουν δοκιμαστικά σε νέες χρήσεις επιχειρώντας παράλληλα να προβλέψουν πιθανές ανεπιθύμητες ενέργειες. Με τον τρόπο αυτό θα μειωθεί πιθανώς ο χρόνος και το κόστος που απαιτείται για την είσοδο νέων φαρμάκων στην αγορά. Οι επιστήμονες μαθαίνουν επίσης περισσότερα για τον τρόπο με τον οποίο τα γονίδια ενός ατόμου μπορούν να επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια ορισμένων φαρμάκων. Ένας άλλος τομέας ενεργού έρευνας είναι η ανάπτυξη νέων μεθόδων διοχέτευσης των φαρμάκων σε συγκεκριμένα όργανα ή σε παθογόνες περιοχές, βελτιώνοντας τα οφέλη της θεραπείας και ελαττώνοντας τις ανεπιθύμητες ενέργειες.
ΠΗΓΗ
ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ ΤΟ ΕΝΑΤΟ ΚΥΜΑ