▎ Vilon Research
Care este fundalul cercetării Vilon?
1. Nevoia urgentă de cercetare privind îmbătrânirea și bolile
Odată cu accelerarea procesului global de îmbătrânire a populației, o serie de probleme legate de îmbătrânire, cum ar fi senescența celulară, declinul funcției tisulare și incidența ridicată a bolilor geriatrice, au devenit probleme medicale urgente de rezolvat. Senescența celulară este însoțită de pierderea treptată a capacității de a menține homeostazia și de a repara țesuturile deteriorate, ceea ce face deosebit de importantă găsirea de substanțe care pot întârzia procesul de senescență celulară și pot îmbunătăți funcția de reparare a țesuturilor.
În același timp, bolile majore precum cancerul, metabolismul, bolile cardiovasculare și bolile hepatice amenință serios sănătatea umană. Metodele tradiționale de tratament au anumite limitări în tratarea acestor boli și există o nevoie urgentă de a dezvolta noi metode de tratament și medicamente. De exemplu, pacienții vârstnici cu cancer au o toleranță slabă la radioterapie și chimioterapie, iar efectul tratamentului nu este satisfăcător. Este urgent să găsim metode de tratament adjuvant sigure și eficiente. Într-o situație atât de dificilă, oamenii de știință și-au îndreptat atenția către peptidele bioactive, sperând să găsească un punct de descoperire, iar cercetările despre Vilon au luat ființă.
2. Dezvoltarea viguroasă a cercetării asupra peptidelor bioactive
Substanțele peptidice există pe scară largă în organismele vii și participă la multe procese fiziologice cheie, cum ar fi semnalizarea celulară, reglarea imună și reglarea metabolică. În ultimii ani, odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiilor precum biologia moleculară și biochimia, s-au înregistrat progrese semnificative în cercetarea peptidelor bioactive.
Oamenii de știință pot sintetiza, izola și identifica mai precis diverse peptide și pot explora în profunzime mecanismele lor de acțiune. Un număr mare de studii au arătat că peptidele cu structuri diferite au activități biologice diverse, aducând noi speranțe pentru rezolvarea problemelor de sănătate și boli. În acest proces, cercetătorii au studiat un număr mare de peptide prin metode precum screening-ul cu randament ridicat și verificarea funcțională. Vilon, ca o dipeptidă cu o structură unică și funcții potențiale, a intrat treptat în viziunea oamenilor.
3. Explorarea aprofundată a mecanismelor de reparare și regenerare a țesuturilor
Repararea și regenerarea țesuturilor sunt procese importante pentru menținerea funcțiilor fiziologice normale ale organismelor și pentru a răspunde la leziuni. Cu toate acestea, există încă multe lacune în înțelegerea actuală a acestui proces, iar modul de a promova repararea și regenerarea tisulară mai eficientă a devenit punctul central al cercetării. Celulele stem joacă un rol central în repararea și regenerarea țesuturilor, iar cercetările asupra mecanismelor de activare, proliferare și diferențiere ale acestora au primit multă atenție.
În plus, factori precum sinteza și degradarea matricei extracelulare și semnalizarea intercelulară au, de asemenea, un impact important asupra reparării țesuturilor. În procesul de explorare a mecanismelor de reparare și regenerare a țesuturilor, cercetătorii au descoperit că unele peptide pot regla aceste procese cheie. Pe baza acestui fapt, cercetarea asupra peptidelor cu potențialul de a regla repararea și regenerarea țesuturilor a fost aprofundată în mod continuu. Vilon a devenit un obiect cheie de cercetare în acest domeniu datorită efectelor sale potențiale în sprijinirea activării și proliferării celulelor stem și în reglarea activității fibroblastelor.
Care este mecanismul de acțiune al Vilon?
1. Efecte asupra cromozomilor și expresiei genelor
Promovarea derulării heterocromatinei: Studiile au arătat că Vilon poate induce derularea (deheterocromatizarea) heterocromatinei totale în limfocitele de cultură ale vârstnicilor [1] . Aceasta înseamnă că poate activa procesul de sinteză a genelor ribozomale cauzat de deheterocromatizarea regiunii de organizare nucleolară și poate elibera genele care sunt inhibate datorită condensării regiunii eucromatinei pentru a forma heterocromatina facultativă. În același timp, Vilon nu provoacă derularea heterocromatinei constitutive în jurul centromerului. Rezultatele arată că Vilon va activa treptat heterocromatina facultativă (deheterocromatizare) odată cu vârsta [1].
2. Roluri în tratamentul bolilor
Tratament cuprinzător pentru pacienții cu cancer: în tratamentul pacienților vârstnici cu cancer, Vilon este inclus în planul de tratament ca imunomodulator. Rezultatele cercetării preliminare arată că aplicarea Vilon poate îmbunătăți rata de supraviețuire la 2 ani a pacienților, poate preveni complicațiile postoperatorii, complicațiile la distanță, recurența și răspândirea tumorii și poate îmbunătăți calitatea vieții după tratamentul activ [2].
Efect antitumoral: Experimentele in vitro, Vilon are un efect inhibitor dependent de doză asupra creșterii a trei tipuri de celule tumorale, și anume cancerul colorectal uman LOVO, cancerul gastric uman MKN45 și cancerul hepatic uman QGY7703, dar nu are un efect inhibitor evident asupra globulelor albe umane normale [3] . Experimentele de inhibare a tumorii in vivo arată că Vilon are un efect inhibitor asupra creșterii cancerului de ficat de șoarece H22, iar doza eficientă este de 15 mg·Kg-1. Când este utilizată doza mare de 30mg・Kg-1, rata de inhibare a tumorii a cancerului hepatic tumoral transplantat H22 la șoareci ajunge la mai mult de 60% [3].
Efecte asupra pacienților diabetici: La pacienții vârstnici cu diabet de tip I, Vilon, ca parte a tratamentului cuprinzător, poate optimiza funcția de coagulare și hemostază, manifestată prin creșterea conținutului de anticoagulante naturale (antitrombina III și proteina C) și stimularea fibrinolizei [4] . În același timp, în cele mai multe cazuri, Vilon poate reduce și doza de insulină necesară pentru a stabiliza metabolismul carbohidraților. În plus, poate reduce, de asemenea, conținutul de celule T helper, celule T-dependente și non-T-dependente NK, normalizează nivelurile de limfocite T active, limfocite B și IgA și are un efect stabilizator asupra sistemului imunitar și a funcției hemostazei [4].
3. Efecte asupra funcțiilor celulelor și organelor
Stimularea regenerării hepatocitelor: Într-un model de șobolan de ciroză hepatică indusă de otrăvirea cu tetraclorură de carbon, Vilon are un anumit efect asupra refacerii activității funcționale a hepatocitelor și a regenerării ficatului la șobolanii cu ciroză hepatică. La două săptămâni după aplicarea medicamentului, activitatea glucozo-6-fosfatazei (G6P) în ficatul șobolanilor cu ciroză hepatică scade, iar Vilon o poate crește. La șobolanii netratați, conținutul de glicogen total și componentele acestuia și activitatea G6P sunt încă la nivelul pre-ciroză. Pe parcursul experimentului, activitățile glicogen fosforilazei (GP) și glicogen sintetazei (GS) în ficatul șobolanilor cu ciroză hepatică din ambele grupuri nu au nicio diferență față de valorile martor. Vilon are un slab efect stimulator asupra regenerării ficatului la șobolanii cu ciroză hepatică, manifestat prin faptul că conținutul total de proteine și nivelul de ploidie în hepatocitele celui de-al doilea grup de șobolani fiind cu 4,7% și respectiv 11,5% mai mari decât cele din primul grup [5].
Efecte asupra organelor radiosensibile: Vilon stimulează activitatea proliferativă a timocitelor și sporește potențialul proliferativ al celulelor stem intestinale, stimulând astfel recuperarea post-radiere a organelor cheie. De exemplu, studiile pe șobolani intacți și șobolani care au primit o singură iradiere cu raze gamma pe întreg corpul (6Gy) au descoperit că Vilon are un efect asupra morfologiei funcționale a timusului, splinei și duodenului [6].
4. Roluri la nivel molecular
Posibil mecanism de legare la membrană: Studiile de traiectorie ale dinamicii moleculare au arătat că atât Vilon (dipeptida acidului lisilglutamic) cât și timopoietină (Glu-Trp) conțin punți de sare intramoleculare în structurile lor, reducându-le flexibilitatea conformațională. Datorită lanțului lateral alifatic al Lys, Vilon este relativ mai flexibil. A fost propus un posibil mecanism pentru legarea ligand-receptor a dipeptidei de membrana excitabilă, adică legarea prin atomii de azot și oxigen care formează puntea de sare [7].
Efecte asupra expresiei proteinelor în regiunea de organizare nucleolară: Vilon stimulează și inhibă expresia proteinelor SIDA în regiunile de organizare nucleolară ale țesutului seric și nucleii celulelor epiteliale, respectiv formând sau reducând formarea, asamblarea și transportul ribozomilor către citoplasmă, determinând astfel intensitatea sintezei celulare a acestor proteine. În plus, această peptidă promovează și transformarea timocitelor în celule blastice în proliferare [8].
Care sunt aplicațiile lui Vilon?
1. Anti-îmbătrânire
Vilon este considerată o potențială peptidă anti-îmbătrânire care poate întârzia senescența celulară prin îmbunătățirea funcției gastrointestinale, îmbunătățirea activității enzimelor și promovarea absorbției nutrienților. În plus, s-a descoperit că Vilon poate îmbunătăți expresia colagenului pielii și reduce semnele îmbătrânirii pielii. Studiile au constatat că peptida KE (Lys-Glu, Vilon) poate crește aria de expresie a colagenului 1 în cultura fibroblastelor cutanate senescente cu 83%; de asemenea, crește aria de expresie a sirtuinei 6 în cultura fibroblastelor cutanate tinere și bătrâne de 1,6 și, respectiv, de 2,6 ori [11].
2. Repararea și regenerarea țesuturilor
Vilon prezintă un potențial semnificativ în repararea și regenerarea țesuturilor. Poate sprijini activarea și proliferarea celulelor stem, poate accelera vindecarea rănilor și repararea țesuturilor. Studiile au descoperit, de asemenea, că Vilon poate promova repararea pielii, a intestinelor și a altor țesuturi prin reglarea activității fibroblastelor. Studiile au arătat că dipeptida sintetică Vilon a fost adăugată în mediul de cultură de explante de la șobolani de diferite vârste. Rezultatele au arătat că Vilon ar putea induce stabilitatea morfologică a țesuturilor, poate activa regenerarea și activitatea funcțională a celulelor și a avut un efect mai puternic asupra explantelor de șobolani în vârstă, sugerând că Vilon are potențial în repararea țesuturilor [9].
3. Protectia Cardiovasculara si Renala
Vilon are, de asemenea, un impact pozitiv asupra sănătății cardiovasculare și renale. Poate îmbunătăți funcția cardiovasculară prin modificarea modelului de expresie a genelor și poate îmbunătăți permeabilitatea microvasculară în bolile de rinichi, promovând optimizarea coagulării sângelui.
4. Aplicații în tratamentul cancerului
Tratament cuprinzător pentru pacienții vârstnici cu cancer: în tratamentul pacienților vârstnici cu cancer, Vilon este inclus în planul de tratament ca imunomodulator. De exemplu, în tratamentul cuprinzător al pacienților vârstnici cu cancer rectal și cancer de colon, rezultatele cercetărilor preliminare arată că aplicarea Vilon poate îmbunătăți rata de supraviețuire la 2 ani a pacienților, poate preveni complicațiile postoperatorii, complicațiile la distanță, recurența și răspândirea tumorii [2].
Stratificarea pacientului pentru cancere multiple: algoritmul de variație a straturilor de rețele fuzionate de informații (ViLoN) adoptat de Vilon este o nouă metodă bazată pe rețea care poate fi utilizată pentru a integra hărți moleculare multiple. În ceea ce privește stratificarea pacienților, această metodă a fost verificată pe diferite combinații de tipuri de date (expresia genei, metilare, numărul de copii) și are un efect de îmbunătățire semnificativ asupra stratificării pacienților și are o competitivitate constantă în toate cazurile. În cohortele mai mici (adenocarcinom rectal: 90 de cazuri, cancer esofagian: 180 de cazuri), încorporarea cunoștințelor funcționale anterioare (KEGG, GO) este crucială pentru obținerea unor rezultate bune [10].
5. Aplicatii in Tratamentul Bolilor Hepatice
Efecte asupra ficatului la șobolani cu ciroză hepatică: Au fost studiate efectele preparatului dipeptidic „Vilon” asupra refacerii activității funcționale a hepatocitelor și regenerării ficatului la șobolani cu ciroză hepatică. Șobolanii cu ciroză hepatică indusă de otrăvirea cu tetraclorură de carbon timp de 4 luni au primit Vilon (1,7 micrograme/kg) și au fost injectați zilnic timp de 5 zile. Rezultatele au arătat că la două săptămâni după aplicarea medicamentului, activitatea glucozo-6-fosfatazei (G6P), care a fost redusă de 1,2 ori în ciroza hepatică, a crescut sub acțiunea lui Vilon. Vilon are un slab efect stimulator asupra regenerării ficatului la șobolanii cu ciroză hepatică, manifestat prin faptul că conținutul total de proteine și nivelul de ploidie în hepatocitele celui de-al doilea grup de șobolani fiind cu 4,7% și respectiv 11,5% mai mari decât cele din primul grup [5].
6. Aplicaţii în Tratamentul Metabolismului
Efecte asupra pacienților diabetici vârstnici: Vilon, ca mimetic timic, este utilizat ca medicament adjuvant în tratamentul cuprinzător al pacienților vârstnici cu diabet de tip I. Rezultatele arată că aplicarea Vilon optimizează funcția de coagulare și hemostază, manifestată prin creșterea conținutului de anticoagulante naturale (antitrombina III și proteina C) și stimularea fibrinolizei. În cele mai multe cazuri, Vilon reduce doza de insulină necesară pentru a stabiliza metabolismul carbohidraților. În același timp, Vilon reduce, de asemenea, conținutul de celule T helper, celule T-dependente și non-T-dependente NK și normalizează nivelurile de limfocite T active, limfocite B și IgA, indicând faptul că Vilon are un efect stabilizator asupra sistemului imunitar și a funcției hemostazei [4].
7. Aplicații în tratamentul leziunilor cauzate de radiații
Efecte asupra organelor radiosensibile: S-au studiat efectele vilonului și epitalonului asupra morfologiei funcționale a timusului, splinei și duodenului la șobolani și șobolani intacți care au primit o singură iradiere cu raze y a întregului corp de 6Gy. Rezultatele arată că vilonul stimulează activitatea proliferativă a timocitelor și sporește potențialul proliferativ al celulelor stem intestinale, stimulând astfel recuperarea post-radiere a organelor cheie [6].
În concluzie, ca dipeptidă specială, Vilon poate îmbunătăți funcția gastrointestinală, poate întârzia îmbătrânirea, ajută la repararea și regenerarea țesuturilor și menține sănătatea cardiovasculară și renală. De asemenea, are un efect pozitiv în tratamentul cancerului, bolilor hepatice, metabolismului și leziunilor cauzate de radiații.
Despre Autor
Materialele menționate mai sus sunt toate cercetate, editate și compilate de Cocer Peptides.
Autorul Jurnalului Științific Kańduła MM este un cercetător cu afilieri la mai multe instituții prestigioase, inclusiv Janssen Pharmaceuticals, Universitatea BOKU, BOKU Viena, Universitatea Boston și Universitatea Johannes Kepler din Linz. Cercetarea sa acoperă o gamă largă de domenii, reflectând expertiza sa interdisciplinară. În Biochimie și Biologie Moleculară, el a contribuit la progresul înțelegerii proceselor celulare și a interacțiunilor moleculare.
Munca sa în biologia celulară implică studierea structurii și funcției celulelor, ceea ce este crucial pentru dezvoltarea de noi strategii terapeutice. În Biotehnologie și Microbiologie Aplicată, Kańduła MM a explorat metode inovatoare de aplicare a sistemelor microbiene pentru a rezolva probleme practice. Cercetările sale în Științe Vieții și Biomedicină - Alte subiecte indică angajamentul său cu metodologiile și tehnologiile de ultimă oră care transcend granițele științifice tradiționale. În plus, munca sa în Inginerie demonstrează capacitatea sa de a aplica principiile științifice la aplicații practice. Prin cercetările sale multiple, Kańduła MM a adus contribuții semnificative comunității științifice, influențând atât progresele teoretice, cât și aplicațiile practice în medicină și biologie. Kańduła MM este listat în referința citației [10].
