Un nuevo fármaco provoca la regeneración de tejidos: el rebrote rápido y la curación de los tejidos dañados La investigación se centra en determinados tejidos dañados por la enfermedad, la cirugía y los trasplantes, pero los hallazgos iniciales indican potencial para aplicaciones generales Fecha: 11 de junio 2015 Fuente:Case Western Reserve University Resumen: El concepto suena como la cosa de ciencia ficción: tomar una pastilla, y los nuevos tejidos crecen para reemplazar a los dañados. Los investigadores ahora han anunciado pasos para convertir esta idea en realidad. Ellos han detallado cómo un nuevo medicamento reparado el daño al colon, el hígado y la médula ósea en modelos animales - incluso salvar ratones que habrían muerto en un modelo de trasplante de médula ósea.
Científico que sostiene blanco ratón de laboratorio. (Imagen) Crédito: © efmukel / Fotolia
El concepto suena como la cosa de ciencia ficción: tomar una pastilla, y de repente nuevos tejidos crecen para reemplazar a los dañados. Los investigadores de la Case Western Reserve y UT Southwestern Medical Center esta semana anunciaron que han dado pasos significativos hacia convertir esta idea una vez improbable en una realidad viva. En un estudio publicado en la edición del 12 de junio de la Ciencia , que detalle cómo un nuevo daño reparado fármaco en el colon, el hígado y la médula ósea en modelos animales - incluso yendo tan lejos como para salvar las vidas de ratones que de otra manera habrían muerto en un modelo de trasplante de médula ósea.
"Estamos muy emocionados", dijo Sanford Markowitz, MD, PhD, profesor Ingalls de Genética del Cáncer en la Escuela de la Universidad de Medicina y un médico oncólogo del Centro de Cáncer de la Universidad de Hospitales Seidman Case Medical Center. "Hemos desarrollado una droga que actúa como una vitamina para las células madre de tejidos, estimulando su capacidad de reparar los tejidos más rápidamente. La droga sana daños en múltiples tejidos, lo que nos sugiere que puede tener aplicaciones en el tratamiento de muchas enfermedades." Las instituciones que colaboran en este trabajo la próxima esperanza de desarrollar la droga ahora conocido como "SW033291" - para su uso en pacientes humanos. Debido a las áreas de éxito inicial, primero se centrarían en las personas que reciben trasplantes de médula ósea, las personas con colitis ulcerosa, y personas que tienen cirugía hepática. El objetivo para cada uno es el mismo: para aumentar drásticamente las probabilidades de una recuperación más rápida y exitosa. La clave para el potencial del fármaco implica una molécula que el cuerpo produce lo que se conoce como la prostaglandina E2, o PGE2. Está bien establecido que PGE2 apoya la proliferación de muchos tipos de células madre de tejido. Markowitz y Universidad de Kentucky Profesor Hsin-Hsiung Tai anteriormente habían demostrado que un producto de gen que se encuentra en todos los seres humanos, deshidrogenasa 15-hidroxiprostaglandina (15-PGDH), se degrada y reduce la cantidad de PGE2 en el cuerpo. Markowitz, también Harrington Discovery Instituto Académico-Innovador, y James KV Willson, MD, un caso del ex colega Western Reserve ahora de UT-sudoeste, la hipótesis de que la inhibición de 15-PGDH aumentaría PGE2 en los tejidos. Al hacerlo, sería promover y cicatrización de los tejidos velocidad. Cuando los experimentos con ratones genéticamente modificados para carecer 15 PGDH demostró ellas correcta, la pareja comenzó a buscar una forma de inactivar 15 PGDH sobre una base a corto plazo. El trabajo preliminar comenzó en tubos de ensayo. Yongyou Zhang, PhD, un investigador asociado Case Western Reserve en el laboratorio de Markowitz y autor principal del estudio, desarrolló una prueba en la que las células brillaban cuando 15-Pgdh niveles cambian. Zhang viajó a Cancer Center de UT Southwestern Harold C. Simmons Integral, donde Willson se desempeña como director. Zhang y UT Southwestern investigadores Bruce Posner, PhD, y José Listo, PhD, colaboraron para peinar la biblioteca del centro de 230.000 sustancias químicas diferentes. En última instancia se identificaron una sustancia química que se encuentran inactivados 15 PGDH. "La química, SW033291, actúa de una manera increíblemente potente", dijo Markowitz. "Se puede inactivar 15 PGDH cuando se añade a una parte en 10 millones de dólares en una mezcla de reacción, lo que significa que tiene la promesa de trabajar como una droga." Una serie de experimentos demostró que SW033291 podría inactivar 15-PGDH en un tubo de ensayo y dentro de una célula, y, lo más importante, cuando se inyecta en modelos animales. El
tercer hallazgo vino a través de la colaboración entre Markowitz y Stanton L. Gerson, MD, director del Centro Integral de Cáncer de la caja, el Centro de Cáncer Seidman UH, y el Centro Nacional para la Medicina Regenerativa, así como el Asa y Patricia Shiverick-Jane Shiverick (Tripp ) Profesor de Oncología Hematológica. Case Western Reserve investigador asociado Amar Desai, PhD, trabajó entre los laboratorios Markowitz y Gerson para determinar el efecto de SW033291 en ratones que habían recibido dosis letales de radiación y luego recibido un trasplante parcial de la médula ósea. Sin SW033291, los animales murieron. Con él, se recuperaron. A partir de ahí, los estudios más detallados mostraron que los ratones que recibieron SW033291 recuperaron arterial normal cuenta con seis días más rápido que los ratones que fueron trasplantados sin recibir SW033291.Además, los ratones tratados con SW033291 mostraron una recuperación más rápida de los neutrófilos, plaquetas y glóbulos rojos. Los neutrófilos infección batalla, las plaquetas evitan el sangrado, y las células rojas de la sangre entregar oxígeno por todo el cuerpo. Además, el trabajo de Desai demostró que cuando SW033291 aumenta PGE2 en la médula ósea, el cuerpo también comienza a producir otros materiales que las células madre de la médula ósea necesitan para sobrevivir. Finalmente, estos beneficios surgieron sin efectos secundarios adversos, incluso a dosis mucho más altas SW033291 que la que se requiere para una inhibición de 15 PGDH. Cuando los investigadores trataron a ratones con otras enfermedades, la droga SW033291 de nuevo aceleró la recuperación del tejido. Por ejemplo, los investigadores asociaron con Fabio Cominelli, MD, PhD, profesor Case Western Reserve y Jefe de la División de Gastroenterología y Enfermedades del Hígado, para estudiar un modelo de ratón de la colitis ulcerosa.SW033291 sanó prácticamente todas las úlceras en los dos puntos de los animales e impidió síntomas de la colitis. En los ratones que se habían eliminado los dos tercios de sus hígados quirúrgicamente, SW033291 aceleró el rebrote del nuevo hígado casi dos veces tan rápido como sucede normalmente sin medicación. Debido a que la médula ósea, colon, hígado y son significativamente diferentes tejidos, los investigadores creen que la vía por la que SW033291 acelera la regeneración de tejidos es probable que funcione, así como para el tratamiento de enfermedades de muchos otros tejidos del cuerpo. Sin embargo, las próximas etapas de la investigación se centrarán en tres enfermedades en SW033291 ya muestra promesa de proporcionar una mejora dramática. En los trasplantes de médula ósea, por ejemplo, los efectos de SW033291 en acelerar el crecimiento del tejido proporcionarían el cuerpo de las células necesarias para luchar contra el dos complicaciones más comunes y, a veces fatales, infecciones y sangrado. Para aquellos que sufren el impacto debilitante de la colitis, la aceleración del crecimiento del tejido podría curar las úlceras de colon con mayor rapidez, lo que a su vez podría permitir a los pacientes a tomar dosis más bajas de otros medicamentos para tratar la colitis - algunos de los cuales tienen efectos secundarios graves. Por último, la promesa de crecimiento de tejido podría aumentar
las tasas de supervivencia para los pacientes con cáncer de hígado; en algunos casos hoy en día, los médicos son incapaces de realizar la cirugía debido a la cantidad de hígado para ser eliminado sería tan grande como para representar un riesgo grave para el paciente. Sin embargo, tener un medicamento para acelerar el recrecimiento del hígado podría hacer que la cirugía es una opción viable. El siguiente paso del equipo será la de completar los estudios que demuestran la seguridad de los compuestos relacionados con SW033291 en animales más grandes, una parte necesaria de la vía para asegurar la aprobación de la Food and Drug Administration para ensayos en seres humanos. Si las drogas prueban segura y eficaz en los ensayos clínicos, podrían entonces convertido disponible para uso general por los médicos.Los investigadores esperan asociarse con las empresas farmacéuticas para poder comenzar los ensayos en humanos dentro de tres años. "Estos son tiempos emocionantes para nosotros como investigadores, y también es un momento emocionante para Case Western Reserve", dijo Markowitz. "En Cleveland, ha habido un gran esfuerzo en los últimos dos o tres años para averiguar cómo todas nuestras instituciones pueden trabajar juntos para desarrollar medicamentos. Este descubrimiento es realmente algo que debemos celebrar. Nos ayuda a poner en el mapa como un lugar donde los nuevos fármacos consiguen inventaron ". Markowitz agregó que esta investigación recibió asistencia financiera fundamental de Case School Western Reserve University de Consejo de Medicina para el Avance de la Salud Humana (CAHH), del Instituto de Descubrimiento Harrington en Hospitales de la Universidad, y desde múltiples Institutos Nacionales de Salud subvenciones que incluían el Caso GI SPORE, liderado por Markowitz, y el Centro Nacional para la Aceleración de la innovación en la Clínica Cleveland. Se contó con el apoyo adicional de la Fundación Marguerite Wilson; la Fundación Welch; el Instituto de Prevención e Investigación del Cáncer de Texas; Universidad Inje; y la Fundación Nacional de Investigación de Corea. Grandes donaciones generosas también vinieron de la Erica Fundación Hartman-Horvitz Fundación Joan Horvitz y Leonard y el Richard Horvitz y. Markowitz dijo que las contribuciones de los autores de la presente investigación son realmente un tributo a los poderes de la colaboración.Autores mayores Hsin-Hsiung Tai, Stanton L. Gerson, José M. Listo, Bruce Posner, James KV Willson y Markowitz proporcionado liderazgo sustancial.Markowitz y Willson, ex director del Centro Integral del Cáncer de la caja y ahora director del Centro de Cáncer de Simmons en UT Southwestern, iniciaron el proyecto para estudiar el potencial de inhibir 15 PGDH como una estrategia de tratamiento de curación de los tejidos. Tai, en la Universidad de Kentucky, Lexington, originalmente descubierta 15-PGDH y probado SW033291 como un inhibidor de 15-PGDH. Gerson y Markowitz se asociaron para mostrar la droga SW033291 es eficaz para la regeneración de la médula ósea en ratones. Listo,
un químico de UT Southwestern, sintetizado SW033291 para los estudios y ha hecho varios otros derivados altamente prometedores del compuesto. Posner, también químico de UT Southwestern, supervisó la búsqueda a través de los 230.000 compuestos en la biblioteca química UT Southwestern. Los autores principales Yongyou Zhang, Amar Desai, Sung Yang Yeun, Ki Beom Bae, Monika I. Antczak, Stephen P. Fink y Shruiti Tiwari contribuyeron igualmente a la investigación científica. Zhang, Case Western Reserve, condujo los experimentos que identificaron la droga. Desai, Case Western Reserve, realizó experimentos que demostraron que SW033291 funciona en el trasplante de médula ósea en ratones. Yang y Bae, ahora en la Universidad Inje en Corea, trabajaron en el laboratorio Markowitz en estudios de colitis (Yang) y sobre el recrecimiento del hígado después de la cirugía (Bae). Antczak trabajó en el laboratorio listo en UT Southwestern en la síntesis química de SW033291. Fink y Tiwari, ambos de Case Western Reserve, completaron el trabajo en el modelo de colitis ratón. Markowitz también citó importante colaboración de dos Case Western Reserve autores participantes - gastroenterólogo Fabio Cominelli, que jugó un papel importante en el éxito de los experimentos en ratones con colitis, y Mark Chance, que contribuyeron proteómica experiencia para los estudios que mostraron cómo SW033291 obras. Otros investigadores participantes también contribuyeron sustancialmente: Joseph E. Willis, Dawn M. Dawson, David Wald, WeiDong Chen, Wang Zhenghe, Lakshmi Kasturi, Gretchen A. Larusch, Lucy Él, Luca Di Martino, Juan Sanabria, Chris Dealwis, y Debra Mikkola, todos Case Western Reserve; Zora Djuric, Universidad de Michigan, Ann Arbor; Jengibre L. Milne, de la Universidad de Vanderbilt, Nashville; y Noelle S. Williams, Jacinto Naidoo y Shuguang Wei, todos a la UT-Southwestern, en Dallas. "Un número impresionante de personas contribuyó al descubrimiento de este 15-PGDH fármaco inhibidor", dijo Markowitz. "Cada uno de ellos ha hecho algo absolutamente extraordinario e indispensable para el éxito del estudio."
Historia de Fuente: El mensaje anterior se reproduce a partir de los materiales proporcionados por la Universidad Case Western Reserve . Nota: Los materiales se puede editar el contenido y duración.
Diario de Referencia : 1. Yongyou Zhang, Amar Desai, Sung Yang Yeun, Ki Beom Bae, Monika I. Antczak, Stephen P. Fink, Shruti Tiwari, Joseph E. Willis, Noelle S. Williams, Dawn M. Dawson, David Wald, Wei-
2. Dong Chen, Zhenghe Wang, Lakshmi Kasturi, Gretchen A. Larusch, Lucy Él, Fabio Cominelli, Luca Di Martino, Zora Djuric, Ginger L. Milne, Mark Chance, Juan Sanabria, Chris Dealwis, Debra Mikkola, Jacinto Naidoo, Shuguang Wei, Hsin-Hsiung . Tai, Stanton L. Gerson, José M. Listo, Bruce Posner, James KV Willson, y Sanford D. Markowitz La inhibición de la enzima prostaglandina degradantes 15 PGDH potencia la regeneración de los tejidos . Ciencia , 12 de junio 2015 DOI: 10.1126 / ciencia. aaa2340
Universidad Case Western Reserve. "Un nuevo fármaco provoca la regeneración de tejidos: el nuevo crecimiento más rápido y la curación de los tejidos dañados: La investigación se centra en determinados tejidos dañados por la enfermedad, la cirugía y los trasplantes, pero los hallazgos iniciales indican potencial para aplicaciones generales." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 de junio de 2015. <www.sciencedaily.com/releases/2015/06/150611144438.htm>