Miażdżyca jest chorobą rozwijającą się na skutek wystąpienia przewlekłej reakcji zapalnej w śródbłonku tętnic, gdzie tworzy się blaszka miażdżycowa – złogi różnych substancji, głównie cholesterolu. Jej formowanie powoduje ograniczenie przepływu krwi w naczyniu krwionośnym, co w zaawansowanym stadium choroby może zmniejszać światło tętnicy nawet do 80%. Za transport cholesterolu we krwi odpowiadają lipoproteiny o małej (frakcja LDL) i dużej (frakcja HDL) gęstości. Ze względu na to, że frakcja LDL zawiera dużo więcej cholesterolu, to jej przypisuje się główną rolę w powstawaniu złogów. Rozwój miażdżycy często powoduje poważne incydenty sercowo-naczyniowe w organizmie, takie jak: nadciśnienie, choroba niedokrwienna czy zawał serca. Według danych Głównego Urzędu Statystycznego w 2020 r. przyczyną ponad 35% wszystkich zgonów były choroby układu krążenia, dlatego tak ważne jest opracowanie skutecznych leków hamujących postępowanie miażdżycy. Wiele badań genetycznych przeprowadzonych in vitro na komórkach ludzi i zwierząt wskazało białko PCSK9 jako najważniejszy czynnik regulujący stężenie frakcji LDL w osoczu krwi. Świadczy to o jego znaczącej roli w progresji zmian miażdżycowych i powikłań z nimi związanych. PCSK9 to proproteinowa konwertaza subtylizyny/keksyny typu 9, która ma zdolność wiązania się z receptorem LDL (LDLR), powodując wzrost pobierania cholesterolu w organizmie. Zablokowanie tego białka jest zatem skorelowane z zapobieganiem progresji miażdżycy, a tym samym – ze zmniejszeniem ryzyka wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych.

Dr hab. Michał Ponczek wraz z naukowcami z Pakistanu (Lahore College for Women University) zidentyfikował in silico nowe inhibitory białka PCSK9. Swoje badania i wyniki uczeni opisali szczegółowo w artykule „Finding inhibitors for PCSK9 using computational methods”, opublikowanym przez czasopismo „PLOS ONE” w sierpniu 2021 r. Za pomocą metod obliczeniowych, takich jak projektowanie farmakoforów znanych leków hamujących rozwój zmian miażdżycowych, w tym kaptoprylu, ramiprylu, benazeprylu czy allicyny, udało im się zidentyfikować nowe inhibitory PCSK9. Stosując szereg zaawansowanych technik bioinformatycznych, m.in. dokowanie molekularne, dokładnie zbadali różne parametry wykrytych inhibitorów, biorąc pod uwagę m.in. energię wiązania i interakcję w miejscu aktywnym. Analiza porównawcza pozwoliła na wytypowanie dziesięciu najlepszych cząsteczek – potencjalnych kandydatów na leki przeciwmiażdżycowe o wysokiej skuteczności. Zostały one następnie poddane ocenie pod kątem właściwości farmakokinetycznych i biodostępności w organizmie po podaniu doustnym. Wśród faworytów znalazły się: (S)-kanadyna, hesperetyna oraz labetalol – związki pochodzenia roślinnego, które w badaniu dynamiki molekularnej wykazały zdolność do tworzenia stabilnych kompleksów białko-ligand. Niemniej jednak to (S)-kanadyna utworzyła najbardziej stabilny kompleks z białkiem PCSK9, dlatego stanowi główny potencjalny inhibitor rozwoju miażdżycy w opracowywaniu nowych leków hamujących PCSK9, na którym najprawdopodobniej skupią się przyszłe badania in vitro.