Рубцевание – комплексный биологический процесс, обычно возникающий в ответ на травму или другое повреждение. Центральным биохимическим звеном рубцевания является синтез белков из группы коллагена. Избыточный синтез коллагена может приводить к грубому фиброзу, вследствие которого может нарушаться функция и анатомия органа или ткани.
По примерным оценкам, до половины всех смертей в индустриальных странах так или иначе связаны с процессом фиброзирования тканей. При этом лечение фиброза обычно ограничено только хирургическими методами лечения.
Результаты исследования нового подхода были опубликованы в журнале Nature Communications. Его суть заключается в блокировании синтеза коллагена на клеточном уровне: разработанные пептидные соединения нарушают взаимодействие между белками TANGO1 и cTAGE5 в эндоплазматическом ретикулуме. Это взаимодействие является одним из ключевых в синтезе коллагена и его мобилизации за пределы синтезирующей клетки.
Исторически воздействие на активность эндоплазматического ретикулума рассматривалась как технически сложная задача, поскольку через эту органеллу проходят до трети всех белков. По результатам нового исследования, авторам удалось добиться таргетного воздействия именно на указанные белки, ответственные за синтез коллагена, в том числе благодаря использованию искусственного интеллекта (программа AlphaFold2). Эта система позволяет прогнозировать форму белков без структурных данных об их 3D-модели.
В эксперименте in vitro функция пептидов оценивалась на культуре клеток фибробластов человека со склеродермией (системное аутоиммунное заболевание, проявляющееся тенденцией к фиброзированию в различных органах и тканях). Соединение успешно ингибировало секрецию в межклеточное пространство таких белков как коллагены, фибриллин и фибронектин.
Таким образом, разработанный подход может стать началом для новой терапевтической стратегии по профилактике избыточного фиброзирования тканей, применение которой особенно актуально в косметологии и различных хирургических специальностях.