▎ Vilon Research
سوابق پژوهشی ویلون چیست؟
1. نیاز فوری به تحقیق در مورد پیری و بیماری ها
با تسریع روند پیری جمعیت جهانی، یک سری از مسائل مرتبط با سالمندی مانند پیری سلولی، کاهش عملکرد بافتها و شیوع بالای بیماریهای سالمندی به مشکلات پزشکی فوری تبدیل شدهاند. پیری سلولی با از دست دادن تدریجی توانایی حفظ هموستاز و ترمیم بافتهای آسیبدیده همراه است، و یافتن موادی که میتوانند روند پیری سلولی را به تأخیر بیندازند و عملکرد ترمیم بافت را افزایش دهند، بسیار مهم است.
در عین حال، بیماری های عمده ای مانند سرطان، دیابت، بیماری های قلبی عروقی و بیماری های کبدی سلامت انسان را به طور جدی تهدید می کند. روش های درمانی سنتی محدودیت های خاصی در مقابله با این بیماری ها دارند و نیاز مبرمی به توسعه روش های درمانی و داروهای جدید وجود دارد. به عنوان مثال، بیماران سرطانی مسن تحمل ضعیفی نسبت به رادیوتراپی و شیمی درمانی دارند و اثر درمانی رضایت بخش نیست. یافتن روش های درمان کمکی ایمن و مؤثر ضروری است. در چنین شرایط دشواری، دانشمندان توجه خود را به پپتیدهای فعال زیستی معطوف کرده اند، به امید اینکه نقطه پیشرفتی پیدا کنند، و تحقیقات روی Vilon آغاز شد.
2. توسعه شدید تحقیقات در مورد پپتیدهای فعال زیستی
مواد پپتیدی به طور گسترده در موجودات زنده وجود دارند و در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیکی کلیدی مانند سیگنال دهی سلولی، تنظیم ایمنی و تنظیم متابولیک شرکت می کنند. در سالهای اخیر، با توسعه سریع فناوریهایی مانند بیولوژی مولکولی و بیوشیمی، پیشرفت قابل توجهی در تحقیقات روی پپتیدهای فعال زیستی حاصل شده است.
دانشمندان می توانند پپتیدهای مختلف را با دقت بیشتری سنتز، جداسازی و شناسایی کنند و مکانیسم های عمل آنها را عمیقاً بررسی کنند. تعداد زیادی از مطالعات نشان داده اند که پپتیدها با ساختارهای مختلف دارای فعالیت های بیولوژیکی متنوعی هستند که امید جدیدی را برای حل مشکلات سلامتی و بیماری به ارمغان می آورد. در این فرآیند، محققان تعداد زیادی از پپتیدها را از طریق روش هایی مانند غربالگری با توان بالا و تأیید عملکرد مورد مطالعه قرار داده اند. Vilon به عنوان یک دی پپتید با ساختار منحصر به فرد و عملکردهای بالقوه به تدریج در دید مردم قرار گرفته است.
3. بررسی عمیق مکانیسم های ترمیم و بازسازی بافت
ترمیم و بازسازی بافت فرآیندهای مهمی برای حفظ عملکرد طبیعی فیزیولوژیکی موجودات و پاسخ به صدمات است. با این حال، هنوز شکافهای زیادی در درک فعلی از این فرآیند وجود دارد، و چگونگی ترویج کارآمدتر ترمیم و بازسازی بافتها به کانون تحقیقات تبدیل شده است. سلول های بنیادی نقش اصلی را در ترمیم و بازسازی بافت ایفا می کنند و تحقیقات در مورد مکانیسم های فعال سازی، تکثیر و تمایز آنها بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
علاوه بر این، عواملی مانند سنتز و تخریب ماتریکس خارج سلولی و سیگنال دهی بین سلولی نیز تأثیر مهمی در ترمیم بافت دارند. در فرآیند بررسی مکانیسمهای ترمیم و بازسازی بافت، محققان دریافتهاند که برخی از پپتیدها میتوانند این فرآیندهای کلیدی را تنظیم کنند. بر این اساس، تحقیقات بر روی پپتیدهای با پتانسیل تنظیم ترمیم و بازسازی بافت به طور مداوم عمیق تر شده است. Vilon به دلیل اثرات بالقوه آن در حمایت از فعال سازی و تکثیر سلول های بنیادی و تنظیم فعالیت فیبروبلاست ها به یک هدف تحقیقاتی کلیدی در این زمینه تبدیل شده است.
مکانیسم اثر ویلون چیست؟
1. اثرات بر کروموزوم ها و بیان ژن
ترویج باز کردن هتروکروماتین: مطالعات نشان داده اند که Vilon می تواند باعث باز شدن (deheterochromatization) کل هتروکروماتین در لنفوسیت های کشت شده افراد مسن شود [1] . این بدان معناست که میتواند فرآیند سنتز ژنهای ریبوزومی ناشی از رنگزدایی ناحیه سازماندهنده هستهای را فعال کند و ژنهایی را آزاد کند که به دلیل متراکم شدن ناحیه یوکروماتین مهار میشوند تا هتروکروماتین اختیاری تشکیل دهند. در عین حال، Vilon باعث باز شدن هتروکروماتین سازنده در اطراف سانترومر نمی شود. نتایج نشان می دهد که Vilon با افزایش سن به تدریج هتروکروماتین اختیاری (deheterochromatization) را فعال می کند [1].
2. نقش در درمان بیماری
درمان جامع بیماران سرطانی: در درمان بیماران سرطانی مسن، ویلون به عنوان تعدیل کننده ایمنی در برنامه درمانی گنجانده شده است. نتایج تحقیقات اولیه نشان می دهد که استفاده از Vilon می تواند میزان بقای 2 ساله بیماران را بهبود بخشد، از عوارض بعد از عمل، عوارض دوردست، عود و گسترش تومور جلوگیری کند و کیفیت زندگی را پس از درمان فعال بهبود بخشد ..
اثر ضد توموری: آزمایشهای آزمایشگاهی، Vilon یک اثر بازدارنده وابسته به دوز بر رشد سه نوع سلول تومور، یعنی سرطان کولورکتال انسان LOVO، سرطان معده انسان MKN45 و سرطان کبد انسان QGY7703 دارد، اما هیچ اثر بازدارنده آشکاری روی گلبولهای سفید طبیعی انسان ندارد [3] . آزمایشهای مهار تومور در داخل بدن نشان میدهد که Vilon اثر مهاری بر رشد سرطان کبد موش H22 دارد و دوز مؤثر آن 15 میلیگرم در کیلوگرم است. هنگامی که دوز بالای 30mg・Kg-1 استفاده می شود، میزان مهار تومور سرطان کبد H22 پیوندی در موش به بیش از 60 درصد می رسد [3].
اثرات بر بیماران دیابتی: در بیماران دیابتی نوع I سالخورده، Vilon به عنوان بخشی از درمان جامع، می تواند عملکرد انعقاد و هموستاز را بهینه کند که به صورت افزایش محتوای ضد انعقاد طبیعی (آنتی ترومبین III و پروتئین C) و تحریک فیبرینولیز ظاهر می شود [4] . در عین حال، در بیشتر موارد، Vilon می تواند دوز انسولین مورد نیاز برای تثبیت متابولیسم کربوهیدرات را نیز کاهش دهد. علاوه بر این، میتواند محتوای سلولهای کمکی T، سلولهای NK وابسته به T و غیر وابسته به T را کاهش دهد، سطح لنفوسیتهای T فعال، لنفوسیتهای B و IgA را عادی کند و اثر تثبیتکنندهای بر سیستم ایمنی و عملکرد هموستاز دارد [4].
3. اثرات بر عملکرد سلول و اندام
تحریک بازسازی هپاتوسیت: در یک مدل موش سیروز کبدی ناشی از مسمومیت با تتراکلرید کربن، Vilon تأثیر خاصی بر بازیابی فعالیت عملکردی سلولهای کبدی و بازسازی کبد در موشهای مبتلا به سیروز کبدی دارد. دو هفته پس از مصرف دارو، فعالیت گلوکز-6-فسفاتاز (G6P) در کبد موشهای مبتلا به سیروز کبدی کاهش مییابد و Vilon میتواند آن را افزایش دهد. در موشهای تحت درمان، محتوای گلیکوژن تام و اجزای آن و فعالیت G6P هنوز در سطح قبل از سیروز است. در طول آزمایش، فعالیت های گلیکوژن فسفوریلاز (GP) و گلیکوژن سنتاز (GS) در کبد موش های صحرایی مبتلا به سیروز کبدی در هر دو گروه تفاوتی با مقادیر کنترل نداشت. ویلون اثر محرک ضعیفی بر بازسازی کبد در موشهای مبتلا به سیروز کبدی دارد که بهصورت محتوای پروتئین کل و سطح پلوئیدی در سلولهای کبدی گروه دوم موشها به ترتیب 7/4 و 5/11 درصد بیشتر از گروه اول است [5]..
اثرات بر روی اندام های حساس به پرتو: ویلون فعالیت تکثیری تیموسیت ها را تحریک می کند و پتانسیل تکثیر سلول های بنیادی روده را افزایش می دهد و در نتیجه باعث تحریک بهبود پس از تابش اندام های کلیدی می شود. به عنوان مثال، مطالعات بر روی موشهای دست نخورده و موشهایی که یک تابش پرتو گامای تمام بدن (6Gy) دریافت کردهاند، نشان دادهاند که Vilon بر مورفولوژی عملکردی تیموس، طحال و اثنی عشر تأثیر دارد [6].
4. نقش در سطح مولکولی
مکانیسم احتمالی اتصال به غشاء: مطالعات مسیر دینامیک مولکولی نشان داده است که ویلون (دی پپتید اسید لیزیل گلوتامیک) و تیموپویتین (Glu-Trp) دارای پلهای نمکی درون مولکولی در ساختار خود هستند که انعطافپذیری ساختاری آنها را کاهش میدهد. با توجه به زنجیره جانبی آلیفاتیک Lys، Vilon نسبتاً انعطاف پذیرتر است. یک مکانیسم احتمالی برای اتصال گیرنده لیگاند دی پپتید به غشای تحریک پذیر پیشنهاد شده است، یعنی اتصال از طریق اتم های نیتروژن و اکسیژن که پل نمک را تشکیل می دهند [7].
اثرات بر بیان پروتئین در ناحیه سازماندهنده هستهای: ویلون بیان پروتئینهای ایدز را در نواحی سازماندهنده هستهای بافت سرم و هستههای سلولهای اپیتلیال تحریک و مهار میکند، به ترتیب تشکیل، تجمع و انتقال ریبوزومها به سیتوپلاسم را کاهش میدهد و در نتیجه سنتز سلولها را کاهش میدهد. علاوه بر این، این پپتید تبدیل تیموسیت ها به سلول های بلاست در حال تکثیر را نیز ترویج می کند [8].
کاربردهای Vilon چیست؟
1. ضد پیری
Vilon یک پپتید ضد پیری بالقوه در نظر گرفته میشود که میتواند با بهبود عملکرد دستگاه گوارش، افزایش فعالیت آنزیمها و افزایش جذب مواد مغذی، پیری سلولی را به تاخیر بیندازد. علاوه بر این، Vilon همچنین می تواند بیان کلاژن پوست را بهبود بخشد و علائم پیری پوست را کاهش دهد. مطالعات نشان داده اند که پپتید KE (Lys-Glu، Vilon) می تواند سطح بیان کلاژن 1 را در کشت فیبروبلاست های پوست پیر تا 83 درصد افزایش دهد. همچنین سطح بیان سیرتوئین 6 را در کشت فیبروبلاست های پوست جوان و پیر به ترتیب 1.6 و 2.6 برابر افزایش می دهد [11].
2. ترمیم و بازسازی بافت
Vilon پتانسیل قابل توجهی در ترمیم و بازسازی بافت نشان می دهد. می تواند از فعال شدن و تکثیر سلول های بنیادی حمایت کند، بهبود زخم و ترمیم بافت را تسریع کند. مطالعات همچنین نشان داده اند که Vilon ممکن است با تنظیم فعالیت فیبروبلاست، ترمیم پوست، روده و سایر بافت ها را افزایش دهد. مطالعات نشان داده است که دی پپتید مصنوعی Vilon به محیط کشت ریزنمونه از موش های صحرایی در سنین مختلف اضافه شده است. نتایج نشان داد که ویلون میتواند ثبات مورفولوژیکی بافت را القا کند، بازسازی و فعالیت عملکردی سلولها را فعال کند، و تأثیر قویتری بر ریزنمونههای موشهای مسن داشت، که نشان میدهد ویلون پتانسیلی در ترمیم بافت دارد [9].
3. حفاظت از قلب و عروق و کلیه
Vilon همچنین تأثیر مثبتی بر سلامت قلب و عروق و کلیه دارد. این می تواند عملکرد قلبی عروقی را با تغییر الگوی بیان ژن بهبود بخشد و نفوذپذیری میکروواسکولار را در بیماری های کلیوی افزایش دهد و بهینه سازی انعقاد خون را ارتقا دهد.
4. کاربردها در درمان سرطان
درمان جامع بیماران سرطانی سالمند: در درمان بیماران سرطانی سالخورده، ویلون به عنوان تعدیل کننده ایمنی در برنامه درمانی گنجانده شده است. به عنوان مثال، در درمان جامع بیماران مسن مبتلا به سرطان رکتوم و سرطان روده بزرگ، نتایج تحقیقات اولیه نشان می دهد که استفاده از ویلون می تواند میزان بقای 2 ساله بیماران را بهبود بخشد، از عوارض بعد از عمل، عوارض دور، عود و گسترش تومور جلوگیری کند ..
طبقه بندی بیمار برای سرطان های متعدد: الگوریتم تغییرات لایه های شبکه های ترکیبی اطلاعات (ViLoN) که توسط Vilon اتخاذ شده است یک روش مبتنی بر شبکه جدید است که می تواند برای ادغام چندین نقشه مولکولی استفاده شود. از نظر طبقه بندی بیمار، این روش بر روی ترکیبات مختلف انواع داده ها (بیان ژن، متیلاسیون، تعداد کپی) تأیید شده است و تأثیر بهبود قابل توجهی در طبقه بندی بیمار دارد و در همه موارد دارای رقابت پذیری است. در گروه های کوچکتر (آدنوکارسینوم رکتوم: 90 مورد، سرطان مری: 180 مورد)، ترکیب دانش عملکردی قبلی (KEGG، GO) برای دستیابی به نتایج خوب بسیار مهم است [10].
5. کاربردها در درمان بیماری های کبدی
اثرات بر روی کبد موش های صحرایی مبتلا به سیروز کبدی: اثرات آماده سازی دی پپتید 'Vilon' بر بازیابی فعالیت عملکردی سلول های کبدی و بازسازی کبد در موش های صحرایی مبتلا به سیروز کبدی مورد مطالعه قرار گرفت. به موشهای مبتلا به سیروز کبدی ناشی از مسمومیت با تتراکلرید کربن به مدت 4 ماه ویلون (1.7 میکروگرم بر کیلوگرم) داده شد و روزانه به مدت 5 روز تزریق شد. نتایج نشان داد که دو هفته پس از مصرف دارو، فعالیت گلوکز-6-فسفاتاز (G6P) که در سیروز کبدی 1.2 برابر کاهش یافته بود، تحت تأثیر ویلون افزایش یافت. ویلون اثر محرک ضعیفی بر بازسازی کبد در موشهای مبتلا به سیروز کبدی دارد که بهصورت محتوای پروتئین کل و سطح پلوئیدی در سلولهای کبدی گروه دوم موشها به ترتیب 7/4 و 5/11 درصد بیشتر از گروه اول است [5]..
6. کاربردها در درمان دیابت
اثرات بر بیماران دیابتی سالمند: ویلون به عنوان یک تقلید کننده تیموس، به عنوان یک داروی کمکی در درمان جامع بیماران دیابتی نوع یک سالمند استفاده می شود. نتایج نشان میدهد که کاربرد Vilon عملکرد انعقاد و هموستاز را بهینه میکند که به صورت افزایش محتوای ضد انعقاد طبیعی (آنتی ترومبین III و پروتئین C) و تحریک فیبرینولیز آشکار میشود. در بیشتر موارد، Vilon دوز انسولین مورد نیاز برای تثبیت متابولیسم کربوهیدرات را کاهش می دهد. در عین حال، Vilon همچنین محتوای سلولهای کمکی T، سلولهای NK وابسته به T و غیر وابسته به T را کاهش میدهد و سطح لنفوسیتهای T فعال، لنفوسیتهای B و IgA را عادی میکند، که نشان میدهد ویلون اثر تثبیتکنندهای بر سیستم ایمنی و عملکرد هموستاز دارد [4].
7. کاربردها در درمان آسیب ناشی از تشعشع
اثرات روی اندامهای حساس به پرتو: اثرات ویلون و اپیتالون بر مورفولوژی عملکردی تیموس، طحال و دوازدهه موشهای صحرایی دستنخورده و موشهایی که یک تابش پرتو گاما از کل بدن 6Gy دریافت کردند، مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که ویلون فعالیت تکثیری تیموسیتها را تحریک میکند و پتانسیل تکثیر سلولهای بنیادی روده را افزایش میدهد، در نتیجه بازیابی اندامهای کلیدی پس از تابش را تحریک میکند [6].
در نتیجه، Vilon به عنوان یک دی پپتید خاص می تواند عملکرد دستگاه گوارش را بهبود بخشد، پیری را به تاخیر بیندازد، به ترمیم و بازسازی بافت کمک کند و سلامت قلب و عروق و کلیه را حفظ کند. همچنین در درمان سرطان، بیماری های کبدی، دیابت و آسیب های ناشی از تشعشع تاثیر مثبتی دارد.
درباره نویسنده
مطالب فوق الذکر همه توسط Cocer Peptides تحقیق، ویرایش و گردآوری شده است.
نویسنده مجله علمی Kańduła MM محققی با وابستگی به چندین موسسه معتبر از جمله داروسازی Janssen، دانشگاه BOKU، BOKU وین، دانشگاه بوستون و دانشگاه یوهانس کپلر لینز است. تحقیقات او طیف گسترده ای از زمینه ها را در بر می گیرد که منعکس کننده تخصص بین رشته ای او است. در بیوشیمی و زیستشناسی مولکولی، او به پیشرفت درک فرآیندهای سلولی و برهمکنشهای مولکولی کمک کرده است.
کار او در زیست شناسی سلولی شامل مطالعه ساختار و عملکرد سلول ها است که برای توسعه استراتژی های درمانی جدید بسیار مهم است. در Biotechnology & Applied Microbiology، Kańduła MM روش های نوآورانه ای را برای استفاده از سیستم های میکروبی برای حل مشکلات عملی بررسی کرده است. تحقیقات او در علوم زیستی و زیستپزشکی - موضوعات دیگر نشاندهنده مشارکت او با روشها و فناوریهای پیشرفته است که از مرزهای علمی سنتی فراتر میروند. علاوه بر این، کار او در مهندسی توانایی او را در اعمال اصول علمی در کاربردهای عملی نشان می دهد. Kańduła MM از طریق تحقیقات چندوجهی خود، کمک های قابل توجهی به جامعه علمی کرده است و بر پیشرفت های نظری و کاربردهای عملی در پزشکی و زیست شناسی تأثیر گذاشته است. Kańduła MM در مرجع استناد [10] ذکر شده است.
