Химикам из университете Северной Каролины (Chapel Hill) и компании GlaxoSmithKline удалось определить структуру ключевой молекулы, которая поможет в очистке лекарств на клеточном уровне. Молекула под кодовым названием PXR является мастер-регулятором протеина цитохром P450-3A, или CYP3A, который, как известно, ответственен за разрушение химических связей в более чем 50% лекарств.

Молекула PXR способна к чрезвычайно разнообразным связям с множеством лекарств и токсинов, таких как антибиотиковый рифампицин (antibiotic rifampicin), противораковое лекарство paclitaxel или Taxol, а также таблетки для преждевременного прерывания беременности RU-486.

Такие взаимодействия между лекарством и регуляторной молекулой, выступающей в качестве ядерного рецептора, приводят к осложнениям. Например, взаимодействие между травяным антидепресантом St. John's wort и указанным рецептором приводит к тому, что оральные контрацептивы для женщин оказываются неэффективными. Составная часть травяного состава – гиперфорин – связывается с PXR и активирует CYP3A4, который в свою очередь инициирует метоболизм лекарства в печени, что нейтрализует противозачаточные свойства лекарства. Подобные взаимодействия возникают между таким регулятором и сильнодействующими лекарствами против СПИДа (например, Indinavir), лекарствами, применяемыми при трансплантации, например, имунносупресант циклоспорина (immunosuppressant cyclosporin). Причем, в этом случае их присутствие не только неэффективно, но может быть и опасным. Подобным образом псоларен (psolaren) из сока грейпфрута может замедлить метаболизм лекарства и взаимодействовать с другими лекарственными формами, такими как антигистамин терфенадина и циклоспорина, приводя к недопустимо высокому содержанию этих соединений в плазме крови.

Matthew Redinbo, химик UNC, объяснил: "Наша работа, вероятно, окажется клиническуи важной, поскольку компании, производящие лекарства, давно интересуются тем, как человеческий организм распознает их и снижает эффективность их воздействия. Это всего лишь маленький проблеск на пути познания того, как все происходит на самом деле."

Кристаллическая структура молекулы PXR, сама по себе и в комбинации с лекарством для снижения уровня холестерина (SR12813), содержит одну довольно большую, гладкую область, на которой могут располагаться разнообразные химические соединения. В самом деле, SR12813 может упаковываться в область внутри молекулы PXR тремя различными способами.

Химики надеются, что расшифровка кристаллической структуры молекулы PXR поможет предсказать и, по возможности, предотвратить нежелательные взаимодействия между лекарствами. Группа также обнаружила, что, изменяя всего лишь четыре аминогруппы в структуре молекулы PXR мыши, удается получить схожую с человеческой молекулу PXR. При этом молекула, действительно, обладает специфическими свойствами, схожими со свойствами молекулы PXR человека. Все это должно помочь при определении совместного действия лекарств, как при использовании компьютеров, так и экспериментальным путем.