Исследование, опубликованное в журнале International Journal of Molecular Sciences, было выполнено учеными биологического и химического факультетов МГУ при поддержке Междисциплинарной научно-образовательной школы МГУ «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология». Ученые изучали действие варфарина, препарата, который предотвращает образование тромбов, на модельном объекте — дрозофиле, плодовой мушке, широко используемой в биологических исследованиях.
У позвоночных свертывание крови происходит с участием витамина К — микроэлемента, необходимого для синтеза белков, участвующих в свертывании. Недостаток витамина К вызывает кровоточивость. Кроме этого, витамин К важен для здоровья костей, обмена кальция и работы нервной системы. В организме витамин К постоянно окисляется и восстанавливается в активную форму в цикле, который позволяет ему многократно участвовать в биохимических реакциях.
Для лечения избыточного свертывания крови применяют варфарин — препарат, блокирующий восстановление витамина К, и тем самым снижающий риск образования тромбов. Однако изучение влияния варфарина осложняется тем, что у позвоночных моделей препарат может вызвать гибель. Поэтому ученые выбрали дрозофилу — насекомое, у которого система свертывания крови принципиально отличается.
В ходе исследования ученые показали, что в дрозофиле синтетический аналог витамина К — викасол, превращается в природный витамин К, а варфарин снижает количество активного витамина К. Это доказывает наличие у мушки цикла витамина К, аналогичного позвоночным. Впервые варфарин был применен на дрозофиле, и исследователям удалось подобрать дозы, которые не вызывают гибель, а нейтрализуют негативное действие витамина К.
По словам аспирантки Анны Лавреновой, полученные результаты открывают новые возможности для изучения механизма действия витамина К и варфарина in vivo — внутри живого организма. Использование дрозофилы позволяет исследовать побочные эффекты варфарина, не связанные со свертыванием крови, а также разрабатывать новые препараты с меньшими рисками.
Таким образом, плодовая мушка становится удобной моделью для углубленных исследований лекарств, влияющих на цикл витамина К, что может ускорить разработку безопасных и эффективных антикоагулянтов.
Изучение жизненно важных процессов в организме не ограничивается лишь живыми моделями — современные технологии позволяют воспроизводить сложные системы в миниатюре. Так, ученые недавно создали чип, имитирующий настоящие кровеносные сосуды с их изгибами и разветвлениями. Об этом вы можете подробнее узнать в этой статье.