Objeveny protistárnoucí účinky léku oslabujícího imunitu

Rapamycin, lék původem z Velikonočních ostrovů, se dnes používá hlavně k potlačení imunitního systému při transplantacích. Američtí vědci však nyní zjistili, že kromě toho také prodlužuje život myší. Délka života se u samců zvýšila o 28 % a u samic o 38 %, a to i přes skutečnost, že jim byl rapamycin podán v pokročilém věku. Uvedla to studie publikovaná 8. července tohoto roku v prestižním odborném časopise Nature.

Nové účinky rapamycinu byly objeveny v experimentu, který byl součástí programu National Institute on Aging Interventions Testing Program. Cílem tohoto programu je najít látky, které mohou pomoci lidem zůstat po celý život aktivní a bez nemocí. Rapamycin byl testován ve třech nezávislých laboratořích v Maine, Michiganu and Texasu. Myší samci a samice byli kříženi ze čtyř různých druhů pro věrné napodobení genetické rozmanitosti a náchylnosti k onemocněním jako u lidí. Ve všech třech laboratořích došli ke stejnému závěru. Samci a samice, kteří byli krmeni touto speciální stravou, žili o 28 % a 38 % déle než jejich vrstevníci. Je obzvlášť překvapující, že myši byly při testu již 20 měsíců staré, což u lidí odpovídá věku asi 60 let.

Je však nezbytné poznamenat, že toto léčivo lidé nemohou brát pro prodloužení života. Rapamycin má množství nežádoucích účinků (např. oslabení imunitního systému) a může více ublížit než pomoci. Zatímco studované myši žily v prostředí bez patogenů, lidé by byli při léčbě velmi citliví k život ohrožujícím infekcím. Objev je důležitý hlavně z pohledu pochopení základu biologie stárnutí a pro vytvoření jiných sloučenin, které mohou poskytovat stejný účinek bez nechtěných rizikových faktorů.

Co je to rapamycin?

Rapamycin byl objeven v 70. letech na Velikonočních ostrovech, kde skupina kanadských vědců studovala vzorky půdy a jiných biologických materiálů. V půdě byla objevena bakterie Streptomyces hygroscopicus, která vylučuje látku s protiplísňovým účinkem. Podle ostrova Rapa Nui byla pojmenovaná rapamycin. Ve farmacii se také používá název sirolimus.

Rapamycin patří mezi makrolidová antibiotika. Má imunosupresivní účinky, tedy schopnost potlačit imunitní systém. Proto se používá při transplantacích jako prevence odmítnutí nového orgánu, zvláště při transplantacích ledvin. Také se přidává do koronárních stentů, tedy do výztužek, které jsou implantovány pacientům do věnčitých tepen srdce, čímž se tepna rozšíří a zajistí se tak její průchodnost. Pokrytí stentu rapamycinem snižuje rizika spojená s tímto zákrokem. Dále má schopnost zastavit buněčné dělení, a proto se klinicky testuje pro léčbu rakoviny.

Jak rapamycin působí

V současné době uznávají vědci, kteří se zabývají se studiemi stárnutí, pouze dva zákroky prodlužující život savců: omezení kalorií a genetickou manipulaci. Ukazuje se, že rapamycin částečně zastavuje stejný proces jako omezení kalorií nebo redukce růstových faktorů. Dochází k tomu blokováním jediného buněčného proteinu zvaného TOR (target of rapamycin), enzymu, který kontroluje několik buněčných procesů. Ovlivňuje například růst a dělení buněk nebo syntézu proteinů. Je to první protein, u kterého byl zjištěn vliv na délku života u každého ze čtyř modelových organismů, které vědci obvykle používají pro studium stárnutí: kvasinek, hlístů, much a nyní i u myší.

TOR má také spojitost se snížením kalorií, což také prodlužuje život myší. Pokud myši a jiní hlodavci konzumují méně kalorií (aniž by docházelo k podvýživě), žijí déle a jejich TOR se stává méně aktivní. Nízkokalorická strava ale velmi nepřispívá k prodloužení života starších myší, a vždy pochopitelně vede ke ztrátě váhy. Rapamycin možná jednoduše napodobuje účinek konzumace nízkokalorické stravy, protože poskytuje stejný protistárnoucí účinek. Navíc, jak bylo zjištěno, rapamycin je účinný i u starších myší a myši přitom neztrácí váhu.

Problém se stabilitou nakonec vedl k nečekaným výsledkům

Rozhodnutí krmit tímto léčivem staré myši bylo výsledkem šťastné náhody. Původním záměrem bylo začít krmit myši staré čtyři měsíce. Na začátku pokusu však vědci zjistili, že po prostém přidání léčiva do krmiva nebyl rapamycin zaznamenán v krvi zvířat. Tudíž není v jídle nebo trávicím traktu dostatečně stabilní. Vědci potřebovali zvýšit biologickou dostupnost látky uzavřením látky do kapsle procesem zvaným enkapsulace. Zapouzdřené léčivo je v krmivu stabilní a pomaleji se ropzouští v trávicím traktu. Projde žaludkem a uvolní se ve střevě, odkud může spolehlivěji vstoupit do krevního řečiště.

Vývoj nové formy rapamicinu však zabral mnoho času a mezitím myši přidělené ke studii trochu zestárly. To by normálně snížilo šance nějaké látky prodloužit život a týmy se rozhodovali, zda ve studii přesto pokračovat. Nakonec pokus vyzkoušeli a výsledky byly o to více působivé.
Fakt, že rapamycin prodlužuje délku života u relativně starých myší, byl naprosto neočekávaný. Při aplikaci v pozdním období života nebyl žádný jiný zákrok tak efektivní na podobně různorodé populaci. Zjištění, jak přesně rapamycin ovlivňuje délku života myší a hlavně, zda může mít stejný účinek u lidí, však pravděpodobně zabere ještě několik let zajímavého výzkumu.

Autor: Dagmar Smětalová
Zdroje:
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090708132800.htm
http://scienceblogs.com/notrocketscience/2009/07/rapamycin_-_the_easter_island_drug_that_extends_lifespan_of.php
http://en.wikipedia.org/wiki/Rapamycin