Гормоны – регуляторные биохимические вещества, вырабатываемые организмом, – были впервые обнаружены более 100 лет назад. С тех пор улучшение понимания исследователями ключевой роли, которую гормоны играют как химические посредники в таких процессах, как рост, метаболизм и размножение, позволило сделать некоторые из самых значительных достижений медицины в двадцатом веке. Открытие инсулина, например, привело к первому эффективному лечению диабета, а определение других гормонов, таких как кортизол, эстроген, прогестерон и тестостерон, привело к беспрецедентному прогрессу в области фертильности человека и здравоохранения.
Теперь команда исследователей из Лаборатории генетики и эмбриологии человека Института медицинской биологии (IMB) A * STAR и Института молекулярной и клеточной биологии открыла новый гормон, который играет важную роль в развитии эмбрионального сердца. Новый гормон, известный как ELABELA, открывает новые возможности для лечения гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваний и даже ВИЧ-инфекции.
Открытие команды не только является прорывом в биомедицине, но и подчеркивает важность тщательной расшифровки секвенированных геномов на предмет возможных скрытых драгоценных камней. "Хотя человеческий геном был полностью секвенирован и собран десять лет назад, вызывает недоумение то, что до сих пор неизвестные гормоны все еще открываются," говорит Бруно Реверсейд, старший главный исследователь IMB, возглавлявший исследовательскую группу.
Расположенный на хромосоме 4 человека, ген ELABELA кодирует небольшой секретируемый пептидный гормон, состоящий всего из 32 аминокислот. Reversade и его команда определили, что у рыбок данио, лишенных гормона ELABELA, развитие эмбрионального сердца было значительно затруднено или, в некоторых случаях, полностью остановлено (см. Изображение) – открытие, которое с тех пор было воспроизведено исследователями из Гарвардского университета в США.
Команда Reversade показала, что гормон ELABELA связывается со специфическим белком, обнаруженным на поверхности клеток, известным как рецептор апелина. До этого открытия ученые полагали, что рецептор апелина может быть активирован только гормоном APELIN, который играет множество ролей в организме, влияя, среди других важных метаболических функций: сократимость миокарда (внутренняя способность сердца сокращаться); регулирование артериального давления, приема воды и пищи; выброс гормонов из гипофиза; и развитие костей.
На данный момент команда продемонстрировала, что ELABELA присутствует в эмбриональных стволовых клетках человека, а также экспрессируется в предстательной железе и почках взрослого человека. Следующим шагом исследователей будет изучение роли ELABELA в более широком диапазоне органов и тканей. Если показано, что ELABELA передает сигнал через рецептор апелина и у взрослых, недавно обнаруженный гормон может иметь положительные эффекты, аналогичные эффектам APELIN. Гормон может даже блокировать проникновение ВИЧ в клетку, поскольку рецептор апелина является одним из ворот для проникновения вируса в клетки человека.
"Это открытие показывает большие перспективы для разработки таргетных методов лечения сердечных заболеваний и контроля артериального давления в будущем," отмечает Биргит Лейн, исполнительный директор ММБ. "Это отличный пример того, как фундаментальные исследования могут привести к удивительным и неожиданным открытиям, которые могут изменить и улучшить медицинскую практику."