▎ Vilon Research
Hvad er forskningsbaggrunden for Vilon?
1. Det presserende behov for forskning i aldring og sygdomme
Med accelerationen af den globale befolknings aldringsproces er en række problemer relateret til aldring, såsom cellulær senescens, fald i vævsfunktion og den høje forekomst af geriatriske sygdomme, blevet presserende medicinske problemer, der skal løses. Cellulær ældning ledsages af det gradvise tab af evnen til at opretholde homeostase og reparere beskadiget væv, hvilket gør det særligt vigtigt at finde stoffer, der kan forsinke processen med cellulær ældning og forbedre vævsreparationsfunktionen.
Samtidig truer store sygdomme som kræft, diabetes, hjerte-kar-sygdomme og leversygdomme alvorligt menneskers sundhed. Traditionelle behandlingsmetoder har visse begrænsninger i håndteringen af disse sygdomme, og der er et presserende behov for at udvikle nye behandlingsmetoder og lægemidler. Fx har ældre kræftpatienter dårlig tolerance over for strålebehandling og kemoterapi, og behandlingseffekten er ikke tilfredsstillende. Det haster med at finde sikre og effektive adjuverende behandlingsmetoder. I sådan en vanskelig situation har forskere vendt deres opmærksomhed mod bioaktive peptider i håb om at finde et gennembrudspunkt, og forskningen om Vilon blev til.
2. Den kraftige udvikling af forskning i bioaktive peptider
Peptidstoffer findes i vid udstrækning i levende organismer og deltager i mange vigtige fysiologiske processer, såsom cellesignalering, immunregulering og metabolisk regulering. I de senere år, med den hurtige udvikling af teknologier som molekylærbiologi og biokemi, er der sket betydelige fremskridt i forskningen i bioaktive peptider.
Forskere kan mere præcist syntetisere, isolere og identificere forskellige peptider og dybt undersøge deres virkningsmekanismer. Et stort antal undersøgelser har vist, at peptider med forskellige strukturer har forskellige biologiske aktiviteter, hvilket giver nyt håb om at løse sundheds- og sygdomsproblemer. I denne proces har forskere studeret en lang række peptider gennem metoder som high-throughput screening og funktionel verifikation. Vilon, som et dipeptid med en unik struktur og potentielle funktioner, er efterhånden kommet til folks syn.
3. Dybdegående undersøgelse af mekanismerne for vævsreparation og -regenerering
Vævsreparation og regenerering er vigtige processer til at opretholde organismers normale fysiologiske funktioner og reagere på skader. Der er dog stadig mange huller i den nuværende forståelse af denne proces, og hvordan man fremmer mere effektiv vævsreparation og regenerering er blevet fokus for forskning. Stamceller spiller en central rolle i vævsreparation og -regenerering, og forskningen i deres aktiverings-, sprednings- og differentieringsmekanismer har fået stor opmærksomhed.
Derudover har faktorer som syntese og nedbrydning af den ekstracellulære matrix og intercellulær signalering også en vigtig indflydelse på vævsreparation. I processen med at udforske mekanismerne for vævsreparation og -regenerering har forskere fundet ud af, at nogle peptider kan regulere disse nøgleprocesser. Baseret på dette er forskningen i peptider med potentiale til at regulere vævsreparation og regenerering løbende blevet uddybet. Vilon er blevet et centralt forskningsobjekt på dette område på grund af dets potentielle virkninger til at understøtte stamcelleaktivering og -proliferation og regulering af fibroblastaktivitet.
Hvad er virkningsmekanismen for Vilon?
1. Effekter på kromosomer og genekspression
Fremme af afviklingen af heterochromatin: Undersøgelser har vist, at Vilon kan inducere afviklingen (deheterochromatisering) af det totale heterochromatin i de dyrkede lymfocytter hos ældre [1] . Dette betyder, at det kan aktivere synteseprocessen af ribosomale gener forårsaget af deheterochromatiseringen af den nukleolære organiserende region og frigive de gener, der hæmmes på grund af kondensationen af euchromatin-regionen til at danne fakultativ heterochromatin. Samtidig forårsager Vilon ikke afviklingen af det konstitutive heterochromatin omkring centromeren. Resultaterne viser, at Vilon gradvist vil aktivere fakultativ heterochromatin (deheterokromatisering) med alderen [1].
2. Roller i sygdomsbehandling
Omfattende behandling for kræftpatienter: I behandlingen af ældre kræftpatienter indgår Vilon i behandlingsplanen som immunmodulator. Foreløbige forskningsresultater viser, at anvendelsen af Vilon kan forbedre patienternes 2-årige overlevelsesrate, forebygge postoperative komplikationer, fjerne komplikationer, recidiv og tumorspredning og forbedre livskvaliteten efter aktiv behandling [2].
Antitumoreffekt: In vitro eksperimenter har Vilon en dosisafhængig hæmmende effekt på væksten af tre typer tumorceller, nemlig human kolorektal cancer LOVO, human gastrisk cancer MKN45 og human levercancer QGY7703, men har ingen åbenlys hæmmende effekt på humane normale hvide blodlegemer [3] . In vivo tumorhæmningsforsøg viser, at Vilon har en hæmmende effekt på væksten af museleverkræft H22, og den effektive dosis er 15mg・Kg-1. Når den høje dosis på 30mg・Kg-1 anvendes, når tumorhæmningsraten for den transplanterede tumorlevercancer H22 i mus mere end 60% [3].
Virkninger på diabetespatienter: Hos ældre type I diabetespatienter kan Vilon som en del af den omfattende behandling optimere koagulations- og hæmostasefunktionen, der kommer til udtryk som en stigning i indholdet af naturlige antikoagulantia (antithrombin III og protein C) og stimulering af fibrinolyse [4] . Samtidig kan Vilon i de fleste tilfælde også reducere den insulindosis, der kræves for at stabilisere kulhydratmetabolismen. Derudover kan det også reducere indholdet af T-hjælperceller, T-afhængige og ikke-T-afhængige NK-celler, normalisere niveauet af aktive T-lymfocytter, B-lymfocytter og IgA og har en stabiliserende effekt på immunsystemet og hæmostasefunktionen [4].
3. Effekter på celle- og organfunktioner
Stimulering af hepatocytregenerering: I en rottemodel af levercirrhose induceret af carbontetrachloridforgiftning har Vilon en vis effekt på gendannelsen af den funktionelle aktivitet af hepatocytter og regenereringen af leveren hos rotter med levercirrhose. To uger efter påføringen af lægemidlet falder aktiviteten af glucose-6-phosphatase (G6P) i leveren hos rotter med levercirrhose, og Vilon kan øge den. Hos de ubehandlede rotter er indholdet af totalt glykogen og dets komponenter og aktiviteten af G6P stadig på præ-cirrhose-niveauet. Under hele forsøget har aktiviteten af glykogenphosphorylase (GP) og glykogensyntase (GS) i leveren hos rotter med levercirrhose i begge grupper ingen forskel fra kontrolværdierne. Vilon har en svag stimulerende effekt på regenerering af leveren hos rotter med levercirrhose, manifesteret ved, at det totale proteinindhold og ploiditetsniveau i hepatocytterne i den anden gruppe rotter er henholdsvis 4,7 % og 11,5 % højere end hos den første gruppe [5].
Virkninger på radiofølsomme organer: Vilon stimulerer den proliferative aktivitet af thymocytter og øger det proliferative potentiale af intestinale stamceller og stimulerer derved gendannelsen af nøgleorganer efter stråling. For eksempel har undersøgelser af intakte rotter og rotter, der modtog en enkelt gammastrålebestråling af hele kroppen (6Gy), fundet, at Vilon har en effekt på den funktionelle morfologi af thymus, milt og tolvfingertarmen [6].
4. Roller på molekylært niveau
Mulig mekanisme for binding til membranen: Molekylær dynamikbaneundersøgelser har vist, at både Vilon (lysylglutaminsyredipeptid) og thymopoietin (Glu-Trp) indeholder intramolekylære saltbroer i deres strukturer, hvilket reducerer deres konformationelle fleksibilitet. På grund af den alifatiske sidekæde af Lys er Vilon relativt mere fleksibel. En mulig mekanisme for dipeptidets ligand-receptorbinding til den exciterbare membran er blevet foreslået, det vil sige binding gennem nitrogen- og oxygenatomerne, der danner saltbroen [7].
Effekter på proteinekspression i den nukleolære organiserende region: Vilon stimulerer og hæmmer ekspressionen af AIDS-proteiner i de nukleolære organiserende regioner i serumvævet og epitelcellekernerne, der henholdsvis danner eller reducerer dannelsen, samlingen og transporten af ribosomer til cytoplasmaet og bestemmer således intensiteten af disse proteiner. Derudover fremmer dette peptid også transformationen af thymocytter til prolifererende blastceller [8].
Hvad er anvendelserne af Vilon?
1. Anti-aging
Vilon betragtes som et potentielt anti-aldringspeptid, der kan forsinke cellulær alderdom ved at forbedre mave-tarmfunktionen, øge enzymaktiviteten og fremme optagelsen af næringsstoffer. Derudover har Vilon også vist sig at kunne forbedre udtrykket af hudens kollagen og reducere tegn på hudens aldring. Undersøgelser har fundet ud af, at peptidet KE (Lys-Glu, Vilon) kan øge ekspressionsområdet af kollagen 1 i kulturen af ældende hudfibroblaster med 83 %; det øger også ekspressionsområdet af sirtuin 6 i kulturen af unge og gamle hudfibroblaster med henholdsvis 1,6 og 2,6 gange [11].
2. Vævsreparation og -regenerering
Vilon viser betydeligt potentiale i vævsreparation og regenerering. Det kan understøtte aktivering og spredning af stamceller, fremskynde sårheling og vævsreparation. Undersøgelser har også fundet ud af, at Vilon kan fremme reparationen af huden, tarmene og andre væv ved at regulere fibroblastaktiviteten. Undersøgelser har vist, at det syntetiske dipeptid Vilon blev tilsat til eksplantationskulturmediet fra rotter i forskellige aldre. Resultaterne viste, at Vilon kunne inducere vævsmorfologisk stabilitet, aktivere cellernes regenerering og funktionelle aktivitet og havde en stærkere effekt på eksplantater fra ældre rotter, hvilket tyder på, at Vilon har potentiale i vævsreparation [9].
3. Kardiovaskulær og nyrebeskyttelse
Vilon har også en positiv indvirkning på kardiovaskulær og nyresundhed. Det kan forbedre kardiovaskulær funktion ved at ændre genekspressionsmønsteret og forbedre mikrovaskulær permeabilitet i nyresygdomme, hvilket fremmer optimering af blodkoagulation.
4. Ansøgninger i kræftbehandling
Omfattende behandling for ældre kræftpatienter: I behandlingen af ældre kræftpatienter indgår Vilon i behandlingsplanen som immunmodulator. For eksempel i den omfattende behandling af ældre patienter med endetarmskræft og tyktarmskræft viser foreløbige forskningsresultater, at anvendelsen af Vilon kan forbedre 2-års overlevelsesraten for patienter, forhindre postoperative komplikationer, fjerne komplikationer, recidiv og tumorspredning [2].
Patient Stratification for Multiple Cancers: Variation of information fusioned Layers of Networks-algoritmen (ViLoN), der er vedtaget af Vilon, er en ny netværksbaseret metode, der kan bruges til at integrere flere molekylære kort. Med hensyn til patientstratificering er denne metode blevet verificeret på forskellige kombinationer af datatyper (genekspression, methylering, kopiantal), og har en væsentlig forbedringseffekt på patientstratificering og har konsekvent konkurrenceevne i alle tilfælde. I mindre kohorter (rektalt adenokarcinom: 90 tilfælde, kræft i spiserøret: 180 tilfælde) er inkorporering af forudgående funktionel viden (KEGG, GO) afgørende for at opnå gode resultater [10].
5. Anvendelser til behandling af leversygdomme
Virkninger på leveren af rotter med levercirrhose: Virkningerne af dipeptidpræparatet 'Vilon' på genvinding af den funktionelle aktivitet af hepatocytter og regenerering af leveren hos rotter med levercirrhose blev undersøgt. Rotter med levercirrhose induceret af carbontetrachloridforgiftning i 4 måneder fik Vilon (1,7 mikrogram/kg) og injiceret dagligt i 5 dage. Resultaterne viste, at to uger efter påføringen af lægemidlet steg aktiviteten af glucose-6-phosphatase (G6P), som blev reduceret med 1,2 gange ved levercirrhose, under virkningen af Vilon. Vilon har en svag stimulerende effekt på regenerering af leveren hos rotter med levercirrhose, manifesteret ved, at det totale proteinindhold og ploiditetsniveau i hepatocytterne i den anden gruppe rotter er henholdsvis 4,7 % og 11,5 % højere end hos den første gruppe [5].
6. Anvendelser til behandling af diabetes
Virkninger på ældre diabetespatienter: Vilon, som et thymusmimetikum, bruges som et adjuverende lægemiddel i den omfattende behandling af ældre type I-diabetespatienter. Resultaterne viser, at anvendelsen af Vilon optimerer koagulations- og hæmostasefunktionen, manifesteret som en stigning i indholdet af naturlige antikoagulantia (antithrombin III og protein C) og stimulering af fibrinolyse. I de fleste tilfælde reducerer Vilon den insulindosis, der kræves for at stabilisere kulhydratmetabolismen. Samtidig reducerer Vilon også indholdet af T-hjælperceller, T-afhængige og ikke-T-afhængige NK-celler, og normaliserer niveauet af aktive T-lymfocytter, B-lymfocytter og IgA, hvilket indikerer, at Vilon har en stabiliserende effekt på immunsystemet og hæmostasefunktionen [4].
7. Anvendelser til behandling af stråleskade
Virkninger på strålefølsomme organer: Virkningerne af vilon og epithalon på den funktionelle morfologi af thymus, milt og tolvfingertarmen hos intakte rotter og rotter, der modtog en enkelt helkrops-y-strålebestråling af 6Gy, blev undersøgt. Resultaterne viser, at vilon stimulerer den proliferative aktivitet af thymocytter og øger det proliferative potentiale af intestinale stamceller og derved stimulerer gendannelsen af nøgleorganer efter stråling [6].
Som konklusion kan Vilon som et særligt dipeptid forbedre mave-tarmfunktionen, forsinke aldring, hjælpe med vævsreparation og regenerering og opretholde kardiovaskulær og nyresundhed. Det har også en positiv effekt i behandlingen af kræft, leversygdomme, diabetes og strålingsskader.
Om forfatteren
Ovennævnte materialer er alle undersøgt, redigeret og kompileret af Cocer Peptides.
Forfatter af videnskabeligt tidsskrift Kańduła MM er forsker med tilknytning til flere prestigefyldte institutioner, herunder Janssen Pharmaceuticals, BOKU University, BOKU Wien, Boston University og Johannes Kepler University Linz. Hans forskning spænder over en bred vifte af felter, hvilket afspejler hans tværfaglige ekspertise. I Biochemistry & Molecular Biology har han bidraget til at fremme forståelsen af cellulære processer og molekylære interaktioner.
Hans arbejde i cellebiologi involverer at studere cellernes struktur og funktion, hvilket er afgørende for udvikling af nye terapeutiske strategier. I bioteknologi og anvendt mikrobiologi har Kańduła MM udforsket innovative metoder til at anvende mikrobielle systemer til at løse praktiske problemer. Hans forskning i Life Sciences & Biomedicine - Other Topics indikerer hans engagement i banebrydende metoder og teknologier, der overskrider traditionelle videnskabelige grænser. Desuden viser hans arbejde i Engineering hans evne til at anvende videnskabelige principper til praktiske anvendelser. Gennem sin mangefacetterede forskning har Kańduła MM ydet betydelige bidrag til det videnskabelige samfund, hvilket har påvirket både teoretiske fremskridt og praktiske anvendelser inden for medicin og biologi. Kańduła MM er opført i referencen til citatet [10].
