Enzym transglutaminazy i jego rola w chorobie
Rozregulowanie aktywności enzymu zaburza homeostazę komórkową i często prowadzi do rozwoju chorób takich jak choroba Alzheimera, pląsawica Huntingtona i celiakia. Enzymy TG stanowią grupę enzymów funkcjonujących jako katalizatory potranslacyjnej modyfikacji białek, a zwłaszcza tworzenia się wiązań izopeptydowych odpowiadających za wzrost oporności białek na hydrolizę. W ramach projektu TRANSCOM (The commercialisation of transglutaminase) zbadano udział enzymów TG w patogenezie celiakii, zaburzeń neurodegeneracyjnych i zakażeń powiązanych ze stosowaniem cewnika, np. gronkowca złocistego opornego na metycylinę (MRSA). Szczególnym osiągnięciem badaczy było opracowanie innowacyjnego badania przepływu poprzecznego umożliwiającego wykrycie peptydowych przeciwciał gliadynowych IgA i IgG z odłączoną grupą aminową w celu diagnozowania celiakii. Po przeprowadzeniu testów porównawczych odkryto, że w przeciwieństwie do innych badań miejscowych to badanie umożliwia wykrycie wszystkich przypadków celiakii. Zastosowanie takich biomarkerów celiakii w nowych badaniach miejscowych może wyeliminować konieczność przeprowadzania inwazyjnych zabiegów diagnostycznych. Naukowcy zdołali także zidentyfikować istotny epitop automatycznie wiążący przeciwciała CD oraz monoklonalne mysie przeciwciała anty-TG2, które można wykorzystać w leczeniu celiakii. Inhibitory enzymów TG2 są szczególnie obiecujące pod względem ich działania powstrzymującego patologiczne skutki przeciwciał celiakii. W ramach projektu TRANSCOM wytworzono zmutowane enzymy TG oraz inhibitory enzymów TG, a także opracowano modele kultur komórkowych w celu zbadania ich wpływu neuroprotekcyjnego w przypadku zaburzeń neurodegeneracyjnych. Zespół projektowy zademonstrował możliwości niewielkich inhibitorów związków blokujących aktywność czynnika XIIIa w zakresie zapobiegania zanieczyszczeniu cewnika i powiązanych z nimi zakażeń gronkowcem złocistym opornym na metycylinę. Do innych interesujących odkryć należy potencjalnie wykorzystanie inhibitorów enzymów TG2 w blokowaniu angiogenezy wywołanej czynnikiem wzrostu śródbłonka naczyniowego oraz wykorzystanie enzymów TG2 z określonymi mutacjami aminokwasów w leczeniu chorób powiązanych z enzymami TG2, np. włóknienia wątroby. Imponujące osiągnięcia z projektu TRANSCOM opublikowano w 21 artykułach naukowych w pismach branżowych i oświadczeniach prasowych. Złożono również wniosek patentowy dotyczący inhibitorów enzymów TG2. Projekt TRANSCOM zapewnił wiedzę na temat biologicznej istotności aktywności enzymów TG. Obecnie nie ma skutecznych metod leczenia celiakii i zaburzeń neurodegeneracyjnych, ale dzięki wynikom projektu może wkrótce dojść do opracowania alternatywnych metod leczenia. Wartość rynkowa środków do leczenia tych chorób wynosi miliardy dolarów, a wprowadzenie wyników projektu do obrotu powinno zwiększyć konkurencyjność przedsiębiorstw działających na tym rynku.
Słowa kluczowe
Enzym transglutaminazy, celiakia, zakażenia oporne na leki, zaburzenia neurodegeneracyjne, biomarker, zanieczyszczenie cewnika
