Memblokir protein kedua dapat menyebabkan pengobatan yang lebih baik – Sains Terkini


Dalam sebuah studi baru-baru ini menggunakan tikus, sel retina manusia yang tumbuh di laboratorium dan sampel pasien, para ilmuwan Johns Hopkins Medicine mengatakan mereka menemukan bukti jalur baru yang dapat berkontribusi pada degenerasi jaringan peka cahaya di bagian belakang mata. Temuan itu, mereka menyimpulkan, membawa para ilmuwan selangkah lebih dekat untuk mengembangkan obat baru untuk komplikasi diabetes yang menghancurkan penglihatan sentral yang memengaruhi sekitar 750.000 orang Amerika.

Tim peneliti Johns Hopkins berfokus pada edema makula diabetik, suatu bentuk pembengkakan dan peradangan yang terjadi pada penderita diabetes ketika pembuluh darah di mata membocorkan cairan mereka ke bagian retina yang mengontrol penglihatan terperinci.

Terapi saat ini untuk penyakit ini memblokir protein VEGF, yang berkontribusi terhadap pertumbuhan pembuluh darah yang abnormal. Namun, karena pengobatan tidak memadai untuk lebih dari setengah pasien dengan edema makula diabetik, para peneliti telah lama menduga bahwa lebih banyak faktor yang mendorong kehilangan penglihatan pada pasien ini.

Dalam studi baru, para peneliti Johns Hopkins mengatakan mereka menemukan bukti kuat bahwa angiopoietin-like 4 berperan dalam edema makula. Protein pensinyalan sudah dikenal sebagai faktor pertumbuhan pembuluh darah dengan peran dalam penyakit jantung, kanker, dan penyakit metabolisme, yang salah satunya adalah diabetes.

Sebuah laporan tentang temuan ini diterbitkan pada 23 September di Jurnal Investigasi Klinis.

Akrit Sodhi, MD, Ph.D., profesor mata oftalmologi di Fakultas Kedokteran Universitas Johns Hopkins dan Institut Mata Johns Hopkins Wilmer, bekerja sama dengan Silvia Montaner, Ph.D., MPH, di University of Maryland, memimpin tim peneliti dan tertarik oleh angiopoietin-like 4 setelah menemukan, dalam studi sebelumnya, peningkatan kadar protein ini di mata orang dengan berbagai penyakit terkait penglihatan.

Dalam studi baru, Sodhi dan timnya menemukan bahwa 4 seperti angiopoietin bertindak independen, dan secara sinergis dengan, aktivitas VEGF, dan mereka mengidentifikasi cara potensial untuk memblokirnya.

Para peneliti membuat penemuan mereka dengan mengekspos sel-sel jaringan pembuluh darah manusia yang tumbuh di laboratorium pada tingkat VEGF yang rendah dan seperti angiopoietin. Mengetahui bahwa tingkat rendah dari faktor-faktor ini secara individual tidak secara umum membuat efek, para peneliti terkejut menemukan bahwa pada kombinasi, VEGF tingkat rendah dan angiopoeitin tingkat rendah seperti 4 memiliki efek sinergis pada permeabilitas sel vaskular, dan menggandakan kebocoran dari pembuluh retina pada tikus.

"Ini memberi tahu kami bahwa Anda dapat memiliki tingkat sub-ambang kedua molekul, di mana tidak sendirian cukup untuk melakukan apa pun, tetapi bersama-sama, menghasilkan efek yang sangat besar," kata Sodhi.

Efek menguatkan membuat para peneliti percaya bahwa VEGF dan angiopoietin-like 4 mungkin berbagi reseptor protein dalam sel-sel pembuluh darah.

Namun, percobaan serupa mengungkapkan bahwa angiopoietin-like 4 juga meningkatkan pembentukan pembuluh darah secara independen dari VEGF. "Ini bisa menjelaskan mengapa beberapa pasien terus mengalami kehilangan penglihatan meskipun pengobatan dengan terapi anti-VEGF saat ini," kata Sodhi.

Untuk menguji ini, tim melihat apakah protein seperti angiopoietin terikat pada salah satu reseptor VEGF dalam sel-sel pembuluh darah manusia yang ditumbuhkan di laboratorium. Mereka menemukan bahwa angiopoietin-like 4 tidak berikatan dengan reseptor VEGF klasik yang menjadi target obat-obatan anti-VEGF saat ini, tetapi yang lain yang kurang dipelajari adalah neuropilin.

Dengan reseptor yang baru diidentifikasi, para peneliti selanjutnya berusaha untuk mengetahui apakah versi reseptor yang ditumbuhkan di laboratorium dapat memblokir angiopoietin-like 4 sebelum dapat berinteraksi dengan sel-sel pembuluh darah.

Untuk melakukan itu, mereka menyuntikkan sebuah fragmen yang dapat larut dari reseptor neuropilin ke dalam mata tikus yang secara farmakologis meniru diabetes manusia, yang mengakibatkan peningkatan dua kali lipat dalam kebocoran pembuluh darah retina. Tikus diabetes yang diobati menunjukkan sekitar setengah dari kebocoran pembuluh darah sebagai tikus yang tidak menerima pengobatan, mirip dengan tikus nondiabetes.

Untuk lebih mengeksplorasi nilai potensial pengobatan berbasis reseptor baru untuk pasien manusia, para peneliti menumbuhkan sel-sel pembuluh darah manusia di laboratorium dalam sampel cairan yang dikumpulkan dari mata pasien dengan edema makula diabetik, untuk mereplikasi kondisi dan faktor pertumbuhan yang ditemukan secara alami di dalam mata pasien.

Satu kelompok sel tersebut terpapar pada reseptor neuropilin terlarut. Para peneliti mengatakan mereka mengamati penurunan yang nyata pada sel edema makula diabetik yang diobati dengan reseptor dibandingkan dengan sel yang tidak diobati.

"Ini memberi kami kepercayaan diri bahwa pendekatan ini akan bekerja di mata manusia juga," kata Sodhi, meskipun ia memperingatkan bahwa penggunaan klinis pengobatan berdasarkan temuan mereka akan memerlukan penelitian lebih banyak selama bertahun-tahun.

Selanjutnya, para peneliti berharap untuk melihat interaksi molekuler antara angiopoietin-like 4 dan reseptor neuropilin. Melakukan hal itu, kata Sodhi, akan memungkinkan mereka untuk membuat pertandingan yang disempurnakan yang dapat mengikat sebanyak mungkin angiopoietin-seperti 4 yang mengancam penglihatan di mata.

Sodhi juga berharap penemuan tim tersebut akan memiliki nilai dalam mengobati kanker dan penyakit kardiovaskular, kursus yang juga dipengaruhi oleh pertumbuhan pembuluh darah yang tidak terkendali.

Peneliti lain yang terlibat dalam penelitian ini termasuk Monika Deshpande, Kathleen Jee dan Jordan Vancel dari Fakultas Kedokteran Universitas Johns Hopkins, dan Tao Ma, Deepak Menon, Aumreetam Dinabandhu, Daoyuan Lu dan Silvia Montaner dari University of Maryland.

Pekerjaan ini didukung oleh National Eye Institute (5R01EY025705) dan Penelitian untuk Mencegah Kebutaan.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.