▎ Vilon Research
Який досвід дослідження Вілон?
1. Нагальна потреба в дослідженнях старіння та хвороб
З прискоренням процесу старіння глобального населення низка проблем, пов’язаних зі старінням, таких як клітинне старіння, зниження функції тканин і висока частота геріатричних захворювань, стали невідкладними медичними проблемами, які необхідно вирішити. Клітинне старіння супроводжується поступовою втратою здатності підтримувати гомеостаз і відновлювати пошкоджені тканини, що робить особливо важливим пошук речовин, які можуть затримувати процес клітинного старіння та посилювати функцію відновлення тканин.
У той же час такі серйозні захворювання, як рак, діабет, серцево-судинні захворювання, захворювання печінки, серйозно загрожують здоров'ю людини. Традиційні методи лікування мають певні обмеження в боротьбі з цими захворюваннями, і існує нагальна потреба в розробці нових методів лікування та препаратів. Наприклад, онкологічні хворі похилого віку погано переносять променеву та хіміотерапію, а ефект лікування незадовільний. Необхідно терміново знайти безпечні та ефективні допоміжні методи лікування. У такій складній ситуації вчені звернули увагу на біологічно активні пептиди, сподіваючись знайти точку прориву, і розпочалися дослідження на Vilon.
2. Бурхливий розвиток досліджень біоактивних пептидів
Пептидні речовини широко присутні в живих організмах і беруть участь у багатьох ключових фізіологічних процесах, таких як передача сигналів клітинами, імунна регуляція та метаболічна регуляція. В останні роки завдяки швидкому розвитку таких технологій, як молекулярна біологія та біохімія, було досягнуто значного прогресу в дослідженні біоактивних пептидів.
Вчені можуть точніше синтезувати, виділяти та ідентифікувати різні пептиди, а також глибше досліджувати їх механізми дії. Велика кількість досліджень показала, що пептиди з різними структурами мають різноманітну біологічну активність, що дає нову надію на вирішення проблем здоров’я та хвороб. У цьому процесі дослідники вивчили велику кількість пептидів за допомогою таких методів, як високопродуктивний скринінг і функціональна перевірка. Вілон, як дипептид з унікальною структурою та потенційними функціями, поступово увійшов у поле зору людей.
3. Поглиблене вивчення механізмів відновлення та регенерації тканин
Відновлення та регенерація тканин є важливими процесами для підтримки нормальних фізіологічних функцій організмів і реагування на травми. Однак у поточному розумінні цього процесу все ще є багато прогалин, і як сприяти більш ефективному відновленню та регенерації тканин стало центром досліджень. Стовбурові клітини відіграють основну роль у відновленні та регенерації тканин, і дослідження механізмів їх активації, проліферації та диференціювання привернули велику увагу.
Крім того, такі фактори, як синтез і деградація позаклітинного матриксу та міжклітинна сигналізація, також мають важливий вплив на відновлення тканин. У процесі вивчення механізмів відновлення та регенерації тканин дослідники виявили, що деякі пептиди можуть регулювати ці ключові процеси. Виходячи з цього, дослідження пептидів, здатних регулювати відновлення та регенерацію тканин, постійно поглиблюються. Вілон став ключовим об’єктом дослідження в цій галузі завдяки його потенційному впливу на підтримку активації та проліферації стовбурових клітин і регулювання активності фібробластів.
Який механізм дії Вілон?
1. Вплив на хромосоми та експресію генів
Стимулювання розкручування гетерохроматину: дослідження показали, що Вілон може індукувати розкручування (дегетерохроматизацію) загального гетерохроматину в культивованих лімфоцитах людей похилого віку [1] . Це означає, що він може активувати процес синтезу рибосомальних генів, спричинений дегетерохроматизацією ядерцевої організаційної області, і вивільнити гени, які пригнічуються через конденсацію еухроматинової області з утворенням факультативного гетерохроматину. У той же час Вілон не викликає розкручування конститутивного гетерохроматину навколо центромери. Результати показують, що Вілон поступово активує факультативний гетерохроматин (дегетерохроматизація) з віком [1].
2. Ролі в лікуванні захворювань
Комплексне лікування онкологічних хворих. При лікуванні онкологічних хворих похилого віку Вілон включають в план лікування як імуномодулятор. Попередні результати досліджень свідчать, що застосування Вілон може підвищити 2-річну виживаність пацієнтів, запобігти післяопераційним ускладненням, віддаленим ускладненням, рецидивам і поширенню пухлини, покращити якість життя після активного лікування [2].
Протипухлинна дія: в експериментах in vitro Вілон має залежну від дози інгібіторну дію на ріст трьох типів пухлинних клітин, а саме колоректального раку людини LOVO, раку шлунка людини MKN45 і раку печінки людини QGY7703, але не має явного інгібуючого ефекту на нормальні лейкоцити людини [3] . Експерименти з інгібування пухлини in vivo показують, що Vilon має інгібіторну дію на ріст раку печінки миші H22, а ефективна доза становить 15 мг・кг-1. При застосуванні високої дози 30 мг・кг-1 швидкість інгібування пухлини трансплантованої пухлини раку печінки H22 у мишей досягає понад 60% [3].
Дія на хворих на цукровий діабет. У літніх хворих на цукровий діабет I типу Вілон у складі комплексної терапії може оптимізувати функцію згортання крові та гемостазу, що проявляється у підвищенні вмісту природних антикоагулянтів (антитромбіну ІІІ та протеїну С) та стимуляції фібринолізу [4] . При цьому в більшості випадків Вілон також може знизити дозу інсуліну, необхідну для стабілізації вуглеводного обміну. Крім того, він також може зменшувати вміст Т-хелперів, Т-залежних і неТ-залежних NK-клітин, нормалізувати рівні активних Т-лімфоцитів, В-лімфоцитів і IgA, а також надавати стабілізуючу дію на імунну систему та функцію гемостазу [4].
3. Вплив на функції клітин і органів
Стимулювання регенерації гепатоцитів: на моделі цирозу печінки щурів, спричиненого отруєнням чотирихлористим вуглецем, Вілон має певний вплив на відновлення функціональної активності гепатоцитів і регенерацію печінки у щурів із цирозом печінки. Через два тижні після застосування препарату активність глюкозо-6-фосфатази (G6P) у печінці щурів із цирозом печінки знижується, а Вілон може її підвищувати. У нелікованих щурів вміст загального глікогену та його компонентів і активність G6P залишаються на рівні доцирозу. Протягом усього експерименту активності глікогенфосфорилази (ГФ) і глікогенсинтази (ГС) у печінці щурів із цирозом печінки обох груп не відрізнялися від контрольних значень. Вілон має слабку стимулюючу дію на регенерацію печінки у щурів із цирозом печінки, що проявляється у перевищенні вмісту загального білка та рівня плоїдності в гепатоцитах другої групи щурів на 4,7 % та 11,5 % відповідно, ніж у першій групі [5]..
Вплив на радіочутливі органи: Вілон стимулює проліферативну активність тимоцитів і посилює проліферативний потенціал кишкових стовбурових клітин, тим самим стимулюючи пострадіаційне відновлення ключових органів. Наприклад, дослідження на інтактних щурах і щурах, які отримали одноразове гамма-опромінення всього тіла (6 Гр), виявили, що Вілон впливає на функціональну морфологію тимуса, селезінки та дванадцятипалої кишки [6].
4. Ролі на молекулярному рівні
Можливий механізм зв’язування з мембраною: Дослідження траєкторії молекулярної динаміки показали, що як вілон (дипептид лізилглутамінової кислоти), так і тимопоетин (Glu-Trp) містять у своїх структурах внутрішньомолекулярні сольові містки, що зменшує їхню конформаційну гнучкість. Завдяки аліфатичному бічному ланцюгу Lys Vilon є відносно більш гнучким. Було запропоновано можливий механізм ліганд-рецепторного зв’язування дипептиду зі збудливою мембраною, тобто зв’язування через атоми азоту та кисню, які утворюють сольовий місток [7].
Вплив на експресію білка в ядерцевій організаційній ділянці: Вілон стимулює та пригнічує експресію ядерцевих білків у ядерцевих організаційних областях сироваткової тканини та ядрах епітеліальних клітин, відповідно утворюючи або зменшуючи утворення, збірку та транспортування рибосом до цитоплазми, таким чином визначаючи інтенсивність синтезу білка в цих клітинах. Крім того, цей пептид також сприяє трансформації тимоцитів у проліферуючі бластні клітини [8].
Яке застосування Вілон?
1. Антивіковий
Вілон вважається потенційним пептидом проти старіння, який може сповільнити старіння клітин шляхом покращення функції шлунково-кишкового тракту, посилення активності ферментів і сприяння засвоєнню поживних речовин. Крім того, було встановлено, що Vilon покращує вироблення шкірного колагену та зменшує ознаки старіння шкіри. Дослідження виявили, що пептид KE (Lys-Glu, Vilon) може збільшити площу експресії колагену 1 у культурі старіючих фібробластів шкіри на 83%; він також збільшує площу експресії сіртуїну 6 у культурі молодих і старих фібробластів шкіри в 1,6 і 2,6 рази відповідно [11].
2. Відновлення та регенерація тканин
Vilon демонструє значний потенціал у відновленні та регенерації тканин. Він може підтримувати активацію та проліферацію стовбурових клітин, прискорювати загоєння ран і відновлення тканин. Дослідження також виявили, що Vilon може сприяти відновленню шкіри, кишечника та інших тканин, регулюючи активність фібробластів. Дослідження показали, що синтетичний дипептид Вілон додавали в культуральне середовище експлантатів щурів різного віку. Результати показали, що Вілон може індукувати морфологічну стабільність тканин, активувати регенерацію та функціональну активність клітин, а також мав сильніший вплив на експланти літніх щурів, що свідчить про те, що Вілон має потенціал у відновленні тканин [9].
3. Захист серцево-судинної системи та нирок
Вілон також позитивно впливає на здоров'я серцево-судинної системи та нирок. Він може покращити серцево-судинну функцію шляхом зміни моделі експресії генів і підвищити мікросудинну проникність при захворюваннях нирок, сприяючи оптимізації згортання крові.
4. Застосування в лікуванні раку
Комплексне лікування онкологічних хворих похилого віку: При лікуванні онкохворих похилого віку Вілон включають в план лікування як імуномодулятор. Так, у комплексному лікуванні пацієнтів похилого віку з раком прямої кишки та раком товстої кишки попередні результати досліджень показують, що застосування препарату Вілон може підвищити 2-річну виживаність пацієнтів, запобігти післяопераційним ускладненням, віддаленим ускладненням, рецидивам та поширенню пухлини [2].
Стратифікація пацієнтів для кількох видів раку: алгоритм Variation of Information Fused Layers of Networks (ViLoN), прийнятий Vilon, є новим мережевим методом, який можна використовувати для інтеграції кількох молекулярних карт. З точки зору стратифікації пацієнтів, цей метод був перевірений на різних комбінаціях типів даних (експресія генів, метилювання, кількість копій) і має значний ефект покращення стратифікації пацієнтів, а також має постійну конкурентоспроможність у всіх випадках. У менших когортах (аденокарцинома прямої кишки: 90 випадків, рак стравоходу: 180 випадків) включення попередніх функціональних знань (KEGG, GO) є вирішальним для досягнення хороших результатів [10]..
5. Застосування в лікуванні захворювань печінки
Вплив на печінку щурів із цирозом печінки. Досліджено вплив дипептидного препарату «Вілон» на відновлення функціональної активності гепатоцитів та регенерацію печінки у щурів із цирозом печінки. Щурам з цирозом печінки, спричиненим отруєнням чотирихлористим вуглецем протягом 4 місяців, вводили Vilon (1,7 мкг/кг) і вводили щодня протягом 5 днів. Результати показали, що через два тижні після застосування препарату під дією Вілон підвищилася активність глюкозо-6-фосфатази (G6P), яка при цирозі печінки знижувалася в 1,2 рази. Вілон має слабку стимулюючу дію на регенерацію печінки у щурів із цирозом печінки, що проявляється у перевищенні вмісту загального білка та рівня плоїдності в гепатоцитах другої групи щурів на 4,7 % та 11,5 % відповідно, ніж у першій групі [5]..
6. Застосування в лікуванні цукрового діабету
Вплив на хворих на цукровий діабет похилого віку. Вілон, як тимумоміметик, використовується як допоміжний препарат у комплексному лікуванні хворих на діабет І типу похилого віку. Отримані результати свідчать про те, що застосування Вілону оптимізує функцію коагуляції та гемостазу, що проявляється у збільшенні вмісту природних антикоагулянтів (антитромбіну ІІІ та протеїну С) та стимуляції фібринолізу. У більшості випадків Вілон знижує дозу інсуліну, необхідну для стабілізації вуглеводного обміну. При цьому Вілон також знижує вміст Т-хелперів, Т-залежних і неТ-залежних NK-клітин, нормалізує рівень активних Т-лімфоцитів, В-лімфоцитів та IgA, що свідчить про стабілізуючу дію Вілону на імунну систему та функцію гемостазу [4]..
7. Застосування в лікуванні радіаційних уражень
Вплив на радіочутливі органи. Було вивчено вплив вілону та епіталону на функціональну морфологію тимуса, селезінки та дванадцятипалої кишки інтактних щурів і щурів, які отримали одноразове опромінення всього тіла γ-променями 6 Гр. Результати показують, що вілон стимулює проліферативну активність тимоцитів і посилює проліферативний потенціал кишкових стовбурових клітин, тим самим стимулюючи пострадіаційне відновлення ключових органів [6].
На завершення, будучи особливим дипептидом, Вілон може покращувати роботу шлунково-кишкового тракту, затримувати старіння, сприяти відновленню та регенерації тканин, а також підтримувати здоров’я серцево-судинної системи та нирок. Також він позитивно впливає при лікуванні раку, захворювань печінки, цукрового діабету, променевих уражень.
Про автора
Всі вищезазначені матеріали досліджено, відредаговано та зібрано компанією Cocer Peptides.
Автор наукового журналу Кандула М.М. є дослідником із кількома престижними установами, зокрема Janssen Pharmaceuticals, BOKU University, BOKU Vienna, Boston University та Johannes Kepler University Linz. Його дослідження охоплюють широкий спектр сфер, що відображає його міждисциплінарний досвід. У галузі біохімії та молекулярної біології він зробив внесок у вдосконалення розуміння клітинних процесів і молекулярних взаємодій.
Його робота в галузі клітинної біології включає вивчення структури та функції клітин, що має вирішальне значення для розробки нових терапевтичних стратегій. У галузі біотехнології та прикладної мікробіології Кандула М. М. досліджував інноваційні методи застосування мікробних систем для вирішення практичних проблем. Його дослідження в галузі наук про життя та біомедицини – інші теми вказують на його залучення до передових методологій і технологій, які виходять за рамки традиційної науки. Крім того, його робота в галузі інженерії демонструє його здатність застосовувати наукові принципи для практичного застосування. Завдяки своїм багатогранним дослідженням Кандула М. М. зробив значний внесок у наукову спільноту, вплинувши як на теоретичні досягнення, так і на практичне застосування в медицині та біології. Кандула М. М. зазначена в посиланні цитат [10].
