Pennsylvanian yliopiston johtama tutkimusryhmä on selvittänyt, miten yksi maailman vanhimmista verenpainelääkkeistä, hydralatsiini, vaikuttaa molekyylitasolla.
Samalla paljastui yllättävä biologinen yhteys raskaudenaikaisen verenpainetaudin ja aggressiivisen aivokasvaimen, glioblastooman, välillä. Tutkimuksen mukaan lääke pystyy pysäyttämään kasvaimen kasvun laukaisemalla solujen senesenssin eli vanhenemisen.
Hydralatsiinia on käytetty 70 vuoden korkean verenpaineen hoidossa, erityisesti raskausmyrkytyksessä ensilinjan lääkkeenä. Sen tarkkaa vaikutusmekanismia ei kuitenkaan ole aiemmin tunnettu.
”Hydralatsiini on yksi varhaisimmista kehitetystä verisuonia laajentavista lääkkeistä, ja se on yhä ensilinjan hoito raskausmyrkytykseen – verenpainetautiin, joka aiheuttaa 5–15 %:n osuuden äitiyskuolemista maailmanlaajuisesti”, Pennsylvanian yliopiston tutkijalääkäri Kyosuke Shishikura sanoo tiedotteessa.
Hän kuvailee lääkkeen syntyneen aikana, jolloin luotettiin potilaissa havaittuun hoitovasteeseen, ja biologiaa yritettiin selittää vasta jälkikäteen. Pitkään käytössä olleistakin lääkeaineista on mahdollista kuitenkin löytää uutta terapeuttista potentiaalia, ja niiden tutkiminen voi auttaa kehittämään turvallisempia ja tehokkaampia lääkkeitä niin raskausmyrkytykseen kuin aivokasvaimeen.
Tutkimus julkaistiin Science Advances -lehdessä. Ryhmä sai selville hydralatsiinin vaikutusmekanismin. Lääke estää 2-aminoetaanitiolidioksigenaasi-nimisen entsyymin (ADO) toimintaa. ADO säätelee verisuonten supistumista. Kun se estetään G-proteiinin säätelyproteiinia alkaa kertyä, mikä puolestaan vähentää verisuonten supistussignaaleja. Kun solunsisäiset kalsiumpitoisuudet tällöin laskevat, verisuonten seinämien sileät lihakset rentoutuvat, verisuonet laajenevat ja verenpaine laskee.
Shishikuran ohjaaja Megan Matthews kuvaa ADO:ta ”hälytyskelloksi, joka soi heti, kun hapen määrä alkaa laskea”. Hänen mukaansa entsyymi toimii sekunneissa, toisin kuin monet muut biologiset järjestelmät, jotka vaativat dna:n luentaa, rna:n valmistusta ja proteiinisynteesiä. Kun hydralatsiini sitoutuu ADO:n metallikeskukseen ja estää sen, verisuonten sileä lihas rentoutuu ja verenpaine laskee.
Aiemmin syöpätutkijat olivat epäilleet, että ADO on tärkeä myös glioblastoomassa, jossa kasvaimet joutuvat selviytymään hyvin vähähappisissa oloissa. Korkeat ADO-tasot ja sen aineenvaihduntatuotteet oli yhdistetty aggressiivisempaan tautiin, mutta toimivaa estäjää ei ollut käytössä.
Shishikura työryhmineen todensi, että hydralatsiini sitoutuu ADO:n metallikeskukseen, ja lääkettä testattiin aivosyöpäsoluissa.
Tutkijat havaitsivat, että sama ADO-välitteinen säätelyreitti, joka vaikuttaa verisuoniin, auttaa myös kasvainsoluja selviytymään matalan hapen tilassa. Toisin kuin kaikkia soluja tappava kemoterapia, hydralatsiini katkaisi kasvaimen happisäätelyn ja käynnisti glioblastoomasoluissa senesenssin, mikä pysäytti kasvun ilman tulehdusvasteen tai lääkeresistenssin voimistumista.
Matthews korostaa löydöksen mahdollisia vaikutuksia myös äitien terveyteen. Hänen mukaansa hydralatsiinin mekanismin ymmärtäminen voi johtaa turvallisempiin ja täsmällisempiin hoitoihin raskaudenaikaisen verenpainetaudin hallintaan.
Tutkijat aikovat kehittää uuden sukupolven ADO-estäjiä, jotka kohdistuvat täsmällisemmin kudoksiin ja läpäisevät paremmin veri–aivoesteen. Matthews kiteyttää löydösten laajemman merkityksen:
”On harvinaista, että vanha sydän- ja verisuonilääke opettaa meille jotakin uutta aivoista, mutta juuri tätä toivomme löytävämme lisää – epätavallisia yhteyksiä, jotka voisivat johtaa uusiin ratkaisuihin.”
Tilaa Tekniikan Maailman uutiskirjeet
Tilaa TM-uutiskirje, niin pysyt ajan tasalla autoalan, teknologian ja tieteen uutisista!