Zespół badaczy pod kierunkiem prof. Raviego Acharyi z Uniwersytetu w Bath i prof. Eda Sturrocka z Uniwersytetu Kapsztadzkiego zidentyfikował nową, zaskakującą właściwość ciprofloksacyny – leku należącego do grupy fluorochinolonów, stosowanego od dekad w zwalczaniu zakażeń bakteryjnych. Jak się okazuje, substancja ta jest w stanie wpływać na enzym ACE, który odgrywa kluczową rolę w regulacji ciśnienia tętniczego. Co jednak najciekawsze, ciprofloksacyna nie działa jak klasyczne inhibitory ACE – nie blokuje enzymu w jego aktywnym miejscu, lecz przyłącza się do niego w zupełnie innym miejscu, tzw. allosterycznym.
Dobrze znany antybiotyk z nowy zastosowaniem
ACE odpowiada za przekształcanie angiotensyny I w angiotensynę II – silny hormon zwężający naczynia krwionośne i podnoszący ciśnienie krwi. Leki z grupy inhibitorów ACE, stosowane obecnie przez ok. 12 milionów osób tylko w samej Wielkiej Brytanii, działają poprzez zablokowanie tej przemiany. Niestety, wiąże się to często z efektami ubocznymi – od kaszlu po obrzęki – ponieważ enzym ACE uczestniczy również w innych reakcjach biochemicznych w nerkach, układzie rozrodczym i odpornościowym.
Czytaj też: Zaskakujące odkrycie. Lek na nadciśnienie łagodzi objawy ADHD
To właśnie „wielofunkcyjność” ACE jest przyczyną wielu działań niepożądanych. Jak podkreślają autorzy badania, obecne leki nie potrafią rozróżnić pomiędzy tymi funkcjami, co sprawia, że skuteczność wiąże się ze skutkami ubocznymi.
W opublikowanym na łamach ACS Bio & Med Chem Au badaniu zespół naukowców wykazał, że ciprofloksacyna przyłącza się wyłącznie do domeny C enzymu ACE, ale nie w miejscu aktywnym, a w miejscu oddalonym od centrum katalitycznego. To tam blokuje wiązanie się angiotensyny I, nie wpływając jednocześnie na inne funkcje enzymu. Tego rodzaju selektywność to coś, czego do tej pory nie udało się osiągnąć żadnemu z dostępnych na rynku leków hipotensyjnych.
Jak zaznacza prof. Ravi Acharya:
Nasze odkrycie nie tylko poszerza wiedzę o regulacji enzymu ACE, ale przede wszystkim otwiera drogę do opracowania nowej generacji inhibitorów, które będą skuteczniejsze i bezpieczniejsze w leczeniu nadciśnienia i chorób sercowo-naczyniowych. Ciprofloksacyna zachowuje się jak sprytny gracz: nie atakuje centrum, tylko działa z ukrycia, blokując krytyczne połączenie tam, gdzie nikt wcześniej nie zaglądał.
Choć sama ciprofloksacyna wiąże się ze zbyt małą siłą, by pełnić funkcję skutecznego leku na nadciśnienie, badacze widzą w niej doskonały punkt wyjścia do dalszych prac. Planowane są już kolejne etapy: przeszukiwanie biblioteki związków analogicznych do ciprofloksacyny, ich testowanie pod kątem powinowactwa do allosterycznego miejsca ACE i optymalizacja ich struktury chemicznej.
Jeśli uda się opracować leki inspirowane mechanizmem działania ciprofloksacyny, mogłoby to oznaczać powstanie nowej klasy terapii ukierunkowanych na konkretną funkcję ACE, bez ingerencji w jego inne zadania fizjologiczne. To rozwiązanie mogłoby nie tylko zwiększyć bezpieczeństwo leczenia, ale również poprawić jego skuteczność, szczególnie u pacjentów z wielochorobowością lub nadwrażliwością na klasyczne inhibitory.
Nadciśnienie tętnicze to jedno z najpowszechniejszych schorzeń cywilizacyjnych – na świecie zmaga się z nim ponad 1,2 mld osób, z czego blisko połowa nie ma świadomości choroby lub nie jest skutecznie leczona. W Polsce problem ten dotyczy około 10 mln dorosłych, a liczba ta rośnie wraz ze starzeniem się społeczeństwa i coraz częstszym występowaniem otyłości oraz siedzącego trybu życia. Nadciśnienie jest głównym czynnikiem ryzyka udaru mózgu, zawału serca, niewydolności serca i chorób nerek. Choć dostępne terapie potrafią skutecznie obniżać ciśnienie krwi, to u wielu pacjentów powodują działania niepożądane. Dlatego wciąż istnieje pilna potrzeba opracowywania nowych, bardziej celowanych i lepiej tolerowanych leków.
