Apa itu aktivator telomerase yang saat ini telah ditemukan, yaitu sikloastraganol?

Pada tahun 1985, Greider dkk. pertama kali menemukan telomerase, dan enzim yang baru ditemukan ini dapat menambahkan pengulangan DNA ke ujung kromosom untuk mempertahankan panjang telomer. Telomerase adalah kompleks ribonukleoprotein yang inti katalitiknya meliputi TERT dan TERC, di mana TERT merupakan kunci untuk mengatur aktivitas telomerase. Panjang telomer terus memendek seiring dengan pembelahan sel. Ketika mencapai nilai kritis, hal itu memicu sinyal kerusakan DNA, yang menyebabkan siklus sel yang lebih pendek dan serangkaian penyakit kegagalan jaringan yang ditandai dengan telomer pendek.

Pada tahun 2010, perusahaan Amerika Geron berkolaborasi dengan Universitas Sains dan Teknologi Hong Kong dalam sebuah proyek penelitian untuk menyaring aktivator telomerase. Ditemukan bahwasikloastraganolDapat mengaktifkan aktivitas telomerase dan menginduksi pemanjangan telomer. Penemuan ini secara aktif mendorong pengembangan aktivator telomerase. Kemajuan penelitian dan pengembangan produk terkait alkohol astragalus. Sikloastragenol (CAG) saat ini merupakan satu-satunya aktivator telomerase yang dilaporkan di antara produk alami. Senyawa ini dapat secara efektif melawan pemendekan telomer dan memiliki efek farmakologis seperti anti-penuaan, anti-apoptosis, anti-fibrosis, regulasi imun, peningkatan proliferasi sel dan penyembuhan luka, dll., sehingga berpotensi memiliki efek terapeutik pada penyakit yang berkaitan dengan disfungsi telomer.

Sikloastragenol dan penuaan

telomer
Telomer adalah struktur khusus di ujung kromosom yang melindungi kromosom dan memendek seiring dengan replikasi kromosom dan pembelahan sel. Sel juga menua seiring dengan memendeknya telomer.

telomerase
Telomerase dapat mensintesis telomer untuk menstabilkan panjang dan struktur telomer, sehingga melindungi kromosom dan menunda penuaan sel.

Anti-penuaan: Aktivator telomerase, yang berperan sebagai anti-penuaan dengan meningkatkan telomerase dan dengan demikian menunda pemendekan telomer.

Telomer adalah ujung yang terletak di ujung kromosom sel yang melindunginya dari kerusakan selama pembelahan sel. Seiring sel terus membelah, telomer terus memendek, mencapai titik kritis di mana sel akan menua atau mati. Telomerase dapat memperpanjang panjang telomer, dan masa hidup sel secara alami akan meningkat sesuai dengan itu.

Penuaan adalah bagian tak terhindarkan dari kehidupan; namun, para peneliti sedang mempelajari berbagai pengobatan untuk mencoba menghindari beberapa efek penuaan, termasuk mempelajari senolitik. Senolitik adalah senyawa yang menghilangkan sel-sel senescent (penuaan) dan telah terbukti mengurangi efek penuaan. Sebuah studi baru menunjukkan bahwa sikloastraganol memiliki efek anti-penuaan.

Studi dari Tiongkok yang diterbitkan dalam International Journal of Molecular Sciences ini berfokus pada sel manusia yang menua dan tikus dengan penuaan yang diinduksi radiasi. Sikloastragenol mengurangi sel-sel yang menua tanpa memengaruhi sel-sel yang tidak menua. Perawatan dengan sikloastragenol juga mengurangi protein dalam sel-sel yang menua yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup sel. Selain itu, ia menghambat pergerakan sel yang terkait dengan sel dan proses inflamasi terkait usia. Tikus tua yang diobati dengan sikloastragenol ditemukan memiliki lebih sedikit sel yang menua dan perbaikan disfungsi fisik terkait usia.

Sikloastragenol mengurangi sel-sel senesens

Penuaan sel (senescence) adalah ciri khas penuaan yang sudah dikenal, tetapi para peneliti telah menemukan bahwa menghilangkan sel-sel senescent dan molekul sinyal pro-inflamasinya dapat membantu mencegah penyakit terkait usia dan bahkan membalikkannya dalam beberapa kasus. Di sini, para peneliti mengobati sel manusia dengan sikloastraganol dan menemukan bahwa zat tersebut secara efektif menghilangkan sel-sel senescent tanpa memengaruhi sel-sel non-senescent. Selain itu, penanda seluler sel senescent berkurang secara signifikan setelah pengobatan dengan sikloastraganol.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa jalur PI3K/AKT/mTOR—jalur pensinyalan yang terlibat dalam pertumbuhan dan kelangsungan hidup sel—terlibat dalam proses inflamasi yang dipicu oleh sel-sel senescent, membantu mendorong penuaan pada sel-sel di sekitarnya. Para peneliti menemukan bahwa sikloastragenol membantu mengurangi protein dalam jalur ini, menunjukkan bahwa senyawa tersebut mungkin bekerja dengan memblokir jalur PI3K/AKT/mTOR untuk membantu mencegah penuaan. Lebih lanjut, sikloastragenol telah terbukti mengurangi kemampuan sel-sel senescent untuk mendorong penuaan melalui pelepasan molekul inflamasi, faktor pertumbuhan, dan imunomodulator, konsisten dengan anggapan bahwa pengurangan pensinyalan PI3K, AKT, dan mTOR dapat mengurangi efek pendorong penuaan di antara sel-sel di sekitarnya.

Sikloastragenol termasuk dalam kelompok saponin triterpen dan terutama diperoleh dari hidrolisis astragalosida IV. Senyawa ini memiliki berat molekul yang relatif kecil dan lipofilisitas yang kuat, yang bermanfaat untuk penetrasi biofilm dan penyerapan gastrointestinal guna mencapai bioavailabilitas yang lebih baik. Efektivitas sikloastragalinol
1. Pengobatan kerusakan otak
2. Memperbaiki fibrosis hati
3. Pengobatan osteoporosis
4. Efek anti-penuaan
5. Menunda penuaan sel

Mengapa sintesis sikloastraganol diperlukan?

① Sikloastraganol memiliki berbagai efek farmakologis seperti menghambat apoptosis sel otak dan neuroinflamasi selama iskemia serebral serta menjaga sawar darah-otak.
② Sikloastragenol adalah satu-satunya senyawa terpenoid molekul kecil dengan aktivitas telomerase yang ditemukan hingga saat ini dan dapat mengobati penyakit neurodegeneratif.
③ Memiliki efek menghambat fibrosis miokard dan meningkatkan imunitas anti-tumor. Ini adalah molekul populer dalam penelitian dan pengembangan obat anti-penuaan.

Masalah yang ada

Kandungan sikloastraganol dalam Astragalus membranaceus sangat rendah dan sulit diperoleh secara langsung. Strategi produksi sikloastraganol yang ada saat ini bergantung pada ekstraksi obat tradisional Tiongkok, yang terutama diperoleh dengan mengubah astragalosida IV dalam Astragalus membranaceus. Artinya, astragalosida IV diperoleh melalui teknologi penanaman dan kultur jaringan Astragalus, kemudian astragalosida IV diubah menjadi sikloastragalosida menggunakan asidolisis, degradasi Smith, hidrolisis enzim dan mikroba. Namun, metode preparasi ini mahal, mudah menyebabkan pencemaran lingkungan, sulit dipisahkan dan dimurnikan, serta tidak kondusif untuk aplikasi dan promosi. Oleh karena itu, perhatian orang-orang beralih ke sintesis buatan sikloastraganol.

Bagaimana cara menggunakan biologi sintetik untuk mensintesis? ---Biologi Sintetik

Biologi Sintetis merujuk pada desain, transformasi, dan bahkan penciptaan "kehidupan buatan" dengan fungsi yang tidak alami di bawah bimbingan gagasan rekayasa, yaitu rekayasa biologi. Secara umum, biologi sintetis diproduksi menggunakan metode biologis.