На протяжении десятилетий метформин остается одним из самых распространенных и изучаемых препаратов для лечения сахарного диабета 2 типа. Эпидемиологические данные давно намекали на его дополнительные свойства: способность снижать риск развития онкологических заболеваний и даже продлевать жизнь. Однако фундаментальный вопрос — как именно работает это «чудо-лекарство» на молекулярном уровне — оставался загадкой. Прорывное исследование, проведенное международной группой ученых, наконец, дало ответ, указав на конкретную мишень внутри клетки.
Ключевую роль в открытии сыграла совместная работа специалистов из Университета Монтаны и Монреальского университета. Вопреки ожиданиям, метформин воздействует не на какой-то один глобальный процесс, а на конкретный белок — ATP5I. Это небольшая, но критически важная субъединица фермента F1Fo-АТФ-синтазы.
Чтобы понять значимость этого открытия, нужно взглянуть на роль самого фермента. F1Fo-АТФ-синтаза — это главный «генератор энергии» в митохондриях, отвечающий за производство аденозинтрифосфата (АТФ) — универсальной энергетической валюты, необходимой для жизни любой клетки. Хотя ATP5I не участвует напрямую в химической реакции синтеза АТФ, она играет фундаментальную роль в сборке и правильной организации этого сложного ферментного комплекса.
Для проверки своей гипотезы ученые из Монреаля под руководством аспиранта Гийома Лефрансуа провели серию элегантных экспериментов. Они создали клеточные модели, в которых ген, отвечающий за производство белка ATP5I, был полностью «выключен». Результат оказался поразительным: клетки без ATP5I стали абсолютно невосприимчивы к воздействию метформина. Когда же исследователи искусственно вернули этот белок в клетки, их чувствительность к препарату восстановилась. Этот опыт неопровержимо доказал, что ATP5I является прямой и необходимой мишенью для действия лекарства.
Как отмечает ведущий автор исследования Херардо Фербейре, это открытие стало настоящим «ящиком Пандоры», который порождает больше вопросов, чем дает ответов. Тем не менее, теперь у научного сообщества есть четкая отправная точка. Понимание того, что метформин влияет на сборку главного энергетического центра клетки, открывает совершенно новые перспективы. Это позволяет по-новому взглянуть на то, как препарат регулирует энергетический обмен, и дает мощный инструмент для разработки новых стратегий в борьбе с диабетом, раком и процессами старения.
Итоги исследования опубликованы в журнале eLife
Изображение: разработано Мagnific.
