Granulosit neutrofil merupakan pertahanan penting untuk sistem kekebalan tubuh. Ketika bakteri patogen memasuki tubuh, mereka adalah yang pertama di tempat kejadian untuk memobilisasi sel-sel kekebalan lainnya melalui molekul sinyal, sehingga mengandung resiko. Untuk tujuan ini, mereka melepaskan protease serin - enzim yang memotong protein lain untuk mengaktifkan molekul sinyal. Para ilmuwan di Max Planck Institut Neurobiologi di Martinsried kini telah menemukan sebuah protease serin baru: neutrofil serin protease 4, atau NSP4. Enzim ini bisa memberikan target baru untuk pengobatan penyakit yang melibatkan sistem kekebalan terlalu aktif, seperti rheumatoid arthritis.
Fungsi dari sistem kekebalan tubuh didasarkan pada interaksi yang kompleks dari sel-sel yang paling beragam dan mediator. Sebagai contoh, granulosit neutrofil (sekelompok khusus sel darah putih) bereaksi terhadap bakteri dengan melepaskan zat yang disebut serin protease. Enzim ini dapat mengaktifkan molekul sinyal, seperti kemokin, dengan membelah mereka pada posisi tertentu pada molekul. Molekul-molekul sinyal aktif kemudian memandu sel imun lainnya untuk fokus peradangan untuk menghancurkan patogen.
Sebuah tim peneliti dipimpin oleh Dieter Jenne di Institut Max Planck Institut Neurobiologi di Martinsried telah menemukan sebuah protease sebelumnya tidak dikenal pada manusia: neutrofil serin protease 4, atau NSP4. "Hal yang khusus tentang enzim ini adalah bahwa ia memotong protein yang memiliki asam amino arginin pada titik tertentu", kata Dieter Jenne, pimpinan kelompok peneliti di Martinsried berbasis Institute. "Di sinilah NSP4 berbeda dari tiga protease neutrofil lain yang dikenal serin, yang mirip dalam struktur molekul, tetapi memiliki motif pengakuan berbeda." Para ilmuwan mungkin dapat memanfaatkan perbedaan ini untuk mengembangkan suatu zat aktif yang secara khusus menghambat NSP4, sehingga mengurangi reaksi kekebalan tubuh.
Namun, aktivitas protease serin datang dengan biaya. Enzim tidak hanya menyembuhkan radang, tapi kadang-kadang menyebabkan mereka di tempat pertama. Jika sel-sel kekebalan tubuh terlalu banyak yang diaktifkan, mereka dapat menggunakan gudang mereka untuk senjata kimia agresif terhadap jaringan tubuh sendiri. Sejumlah penyakit inflamasi kronis didasarkan pada efek ini. Akibatnya, para ilmuwan sedang mencari zat yang dapat menghambat protease neutrofil. Sampai saat ini, bagaimanapun, tidak ada zat diuji yang telah dikembangkan menjadi obat yang efektif.
"Sejauh ini, kita tidak tahu identitas dari substrat NSP4, tapi kami menganggap mereka harus molekul sinyal", kata Dieter Jenne. Kemokin aktif dapat merekrut sejumlah besar neutrofil, dan kuantitas belaka mereka saja sudah cukup untuk menyebabkan kerusakan jaringan. "Protease kadang-kadang bertindak sebagai accelerants dan bahkan dapat memicu peradangan kronis cukup independen dari penyusup bakteri Jika kita dibasahi turun pertahanan, kita bisa menetralkan efek ini." Jelas ilmuwan.
Dalam hal sejarah evolusi, NSP4 adalah yang tertua dari empat protease neutrofil dan dikenal dengan serin. Menggunakan urutan gen, para ilmuwan telah menunjukkan bahwa enzim telah hampir tidak berubah melalui ratusan juta tahun evolusi dari ikan bertulang ke manusia. "Itu akan menunjukkan bahwa NSP4 mengatur proses tersebut", ujar Dieter Jenne.
Kenyataan bahwa enzim tetap belum ditemukan sampai sekarang adalah karena terjadi pada konsentrasi jauh lebih rendah dari tiga protease lainnya. Max Planck ilmuwan datang di saat mencari genom manusia untuk gen yang menyandi protease serin. Dalam prosesnya, mereka melihat urutan gen sebelumnya tidak diketahui. Natascha C. Perera, anggota kelompok penelitian Martinsried dan penulis utama studi tersebut, berhasil memproduksi dan memeriksa enzim dalam aktif negaranya, terlipat.
Jika mereka untuk mendirikan NSP4 di masa depan sebagai protein target mungkin untuk obat anti-inflamasi, para ilmuwan sekarang harus meneliti fungsinya dalam organisme hidup dan menemukan apakah memblokir enzim memiliki efek samping. Para ilmuwan bekerja dengan Novartis perusahaan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini pada tikus laboratorium. "NSP4 inhibitor dapat digunakan pada penyakit seperti arthritis kronis atau penyakit kulit inflamasi," kata Dieter Jenne, "tapi pertama-tama kita harus menguji efek jangka panjang dari zat tersebut."
Tidak ada komentar:
Posting Komentar