Της Μιχαέλας Βαλερά,
Το τέλος της εποχής του Νόμου του Μουρ ξεκινά με την αρχή της εποχής μας, που οι φαρμακευτικές βιομηχανίες σημειώνουν σημαντική ζημία από την ανακάλυψη μέχρι και την παραγωγή και πώληση ενός φαρμάκου. Ως αποτέλεσμα, έμελλε να συμβεί κάτι τελεολογικό και αρκετά πρωτοποριακό. Η τεχνητή νοημοσύνη συναίνεσε για ακόμα μια φορά στην ανακάλυψη φαρμάκων, τα οποία μπορούν να μιμηθούν τα οφέλη της άσκησης. Άτομα που δεν μπορούν να ασκούνται τακτικά λόγω παχυσαρκίας, ακρωτηριασμού, τραυματισμού του νωτιαίου μυελού, μεταβολικών νοσημάτων και μυοσκελετικών ή καρδιαγγειακών νοσημάτων, μπορούν πλέον να αισθάνονται ελαφρώς πιο ανακουφισμένοι με την ιδέα ότι πρόκειται να κυκλοφορήσουν φάρμακα τα οποία θα αποτελέσουν την αλλαγή που χρειάζονται στη ζωή τους.
Τα μιμητικά της άσκησης, ή γνωστά ως exercise mimetics, συγκαταλέγονται σε μια ευρεία κατηγορία, αυτή των Enviromimetics. Πριν 20 χρόνια, λοιπόν, οι επιστήμονες είχαν την ιδέα να μιμηθούν περιβαλλοντικά ερεθίσματα και να τα ενσωματώσουν σε μια κάψουλα. Η ιδέα αυτή υλοποιήθηκε με τον βέλτιστο τρόπο όταν βρέθηκε μια ένωση που φάνηκε να ενισχύει σε ποντίκια-πειραματόζωα μια φυσική μεταβολική οδό που συνήθως ενεργοποιείται με την άσκηση. Στην πραγματικότητα, το φάρμακο, γνωστό ως SLU-PP-332, προετοιμάζει το σώμα σαν να προπονείται για μαραθώνιο, ενεργοποιώντας, ταυτόχρονα, τις λιποαποθήκες και τον μεταβολισμό. Συνδεόμενο αγωνιστικά με τους υποδοχείς οιστρογόνων, προκαλεί τα ίδια αποτελέσματα στα ποντίκια με αυτά μιας προπόνησης αντοχής και οδηγεί σε σημαντική απώλεια βάρους.
Οι μελέτες συνεχίστηκαν με τη διερεύνηση ενός αρκετά γοητευτικού παράγοντα, της ιντερλευκίνης 6 (IL-6). Οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι οι μαραθωνοδρόμοι παρουσιάζουν 100-150 φορές περισσότερο αυξημένη ποσότητα IL-6 που προέρχεται από το μυϊκό σύστημα. Τελικά, οδηγήθηκαν στη διαπίστωση πως αυτή η αύξηση ευνοεί την απορρόφηση γλυκόζης και την ανταπόκριση στην ινσουλίνη στον υγιή πληθυσμό, προκαλεί αύξηση της μάζας και της δύναμης των σκελετικών μυών και διευκολύνει τη διάσπαση του λιπώδους ιστού και την οξείδωση των λιπαρών οξέων. Προτάθηκε, λοιπόν, αυτός ο παράγοντας που παράγεται από τους μυς και έχει πληθώρα δράσεων για να ονομαστεί μυοκίνη και να συγκαταλεχθεί σε μια ευρύτερη οικογένεια παραγόντων που δέχονται όλο και περισσότερη δημοσιότητα και είναι αγωνιστές AMPK ή PPAR που επάγουν σημαντικά μεταβολικά μονοπάτια.
Οι μυοκίνες, βέβαια, αποτελούν μια από τις 9 κατηγορίες μιμητικών της άσκησης. Οι νευροτροφίνες, όπως ο παράγοντας BDNF που παράγεται στον εγκέφαλο, οι μεταβολίτες της εντερικής χλωρίδας (π.χ. τα λιπαρά οξέα μικρής αλύσου), αγγειακοί αυξητικοί παράγοντες που αποτρέπουν την εμφάνιση εγκεφαλικών και καταθλιπτικών επεισοδίων (π.χ. VEGF, VEGFR2), εξωκυττάρια κυστίδια που μεταφέρουν γενετικό υλικό, μη κωδικοποιούμενα RNA, όπως τα microRNAs (miRNAs) που ελέγχουν την γονιδιακή έκφραση, επιγενετικές τροποποιήσεις όπως η μεθυλίωση του DNA και τα ανδρογόνα έχουν αποδειχθεί αρκετά ενδιαφέροντες μοριακοί στόχοι για τη δημιουργία υποσχόμενων μιμητικών της άσκησης.
Όσο ελπιδοφόροι κι αν μοιάζουν όλοι αυτοί οι μοριακοί στόχοι, η δυσκολία εύρεσης αγωνιστών των παραγόντων άσκησης εντείνεται όσο αυξάνεται η πολυπλοκότητα των συστημάτων με τα οποία ερχόμαστε αντιμέτωποι. Συνοδοιπόροι μας σε αυτόν τον αγώνα είναι η τεχνητή νοημοσύνη και η βιοπληροφορική. Ένα χρήσιμο εργαλείο αποτελεί το Alphafold2, μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την ακριβή πρόβλεψη των τρισδιάστατων δομικών χαρακτηριστικών των φαρμάκων και των αντίστοιχων πρωτεϊνικών υποδοχέων. Το επόμενο βήμα για την εξέλιξη των θεραπευτικών μεθόδων είναι η εύρεση μέσω της τεχνολογίας ενός τρόπου να διατηρείται η μυϊκή μάζα κατά τη διάρκεια απώλειας βάρους. Αυτή η προσέγγιση θα ήταν άκρως ωφέλιμη όχι μόνο για ασθενείς, αλλά ηλικιωμένους και αθλητές. Ελπίζοντας ότι τα exercise mimetics δεν θα αποτελέσουν το νέο ντόπινγκ του αθλητισμού, ασθενείς με χρόνια νοσήματα και χωρίς ελπίδες στον ορίζοντα μπορούν να οραματίζονται τον εαυτό τους σε ένα πιο υγιές σώμα.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Molecular origin and biological effects of exercise mimetics, sciencedirect, διαθέσιμο εδώ
- Exercise-mimicking drug sheds weight, boosts muscle activity in mice, University of Florifa News, διαθέσιμο εδώ
