Η ομάδα του Πανεπιστημίου Wisconsin βρίσκει το κλειδί της συνηθισμένης πορείας του καρκίνου: Μια ανακάλυψη η οποία θα μπορούσε να ξεκλειδώσει νέες θεραπείες

WISCONSIN- MADISON NEWS- LOGO

Επιμέλεια – Μετάφραση: Αναστασία  Χατζηλία

14:57:52,04/12/2019
Tumor-suppressor- Photography: Copyright RICHARD Α. ANDERSON / UW-MADISON

Το μοριακό μονοπάτι της πρωτεΐνης p53, που συνήθως συνδέεται με πολλούς καρκίνους, απεικονίζεται σε αυτή τη μικρογραφία. Το σύμπλεγμα των p53-ΡΙΡ2 εμφανίζεται με κόκκινο χρώμα, το DNA με μπλε χρώμα και ο κυτταρικός πυρήνας με πράσινο χρώμα. Ξεκαθαρίζοντας το μονοπάτι των p53-PIP2 μπορεί να οδηγήσει σε νέες θεραπείες. Photography: Copyright RICHARD Α. ANDERSON / UW-MADISON

Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και καιρό ότι η πρωτεΐνη p53, όταν μεταλλάσσεται, αποτελεί σημαντικό παράγοντα στην εμφάνιση πολλών διαφορετικών ειδών καρκίνου. Στη μη μεταλλαγμένη μορφή της, ωστόσο, είναι γνωστή η προστασία, που παρέχει ενάντια στον καρκίνο.

Αυτές οι μαχητικές ιδιότητες καθιστούν την πρωτεΐνη p53 και το γονίδιο που τη δημιουργεί από τα πλέον πιο μελετημένα στοιχεία της βιολογίας. Παρόλα αυτά οι μοριακοί μηχανισμοί που διέπουν τη σταθερότητα και τη λειτουργία της p53, δεν έχουν γίνει ακόμη πλήρως κατανοητοί.

Μια ομάδα με επικεφαλής τους ερευνητές καρκίνου, Richard A. Anderson και Vincent Cryns του Πανεπιστημίου του Wisconsin – Madison, αναφέρει την ανακάλυψη ενός απροσδόκητου ρυθμιστή της σημαντικής αυτής πρωτεΐνης, «ανοίγοντας»  έτσι νέους δρόμους για την ανάπτυξη φαρμάκων που θα μπορούσαν να τη στοχεύσουν.

Tα στοιχεία  της έρευνας δημοσιεύτηκαν  στις 18  Μαρτίου του 2019 στο περιοδικό Nature Cell Biology.

«Το p53, όπως ο Ιανός, έχει δύο πρόσωπα», λέει ο  κ. Anderson, ο οποίος αναφέρεται στον αρχαίο ρωμαϊκό θεό των πυλών και των θυρών.  «Το γονίδιο p53 είναι το πιο συχνά μεταλλαγμένο γονίδιο σε καρκίνους και όταν μεταλλαχθεί, αλλάζει τη λειτουργία του,  από έναν καταστολέα όγκου σε ένα ογκογονίδιο το οποίο οδηγεί στην πλειονότητα των καρκίνων».

Συνήθως, εξηγεί  ο   κ. Anderson της Ιατρικής Σχολής και Δημόσιας Υγείας του Πανεπιστημίου Wisconsin, χρησιμεύει η πρωτεΐνη p53 ως «ο φύλακας του γονιδιώματος», αρχίζοντας την επισκευή του DNA,  που έχει υποστεί βλάβη από την υπεριώδη ακτινοβολία, τα χημικά ή άλλα μέσα και εμποδίζοντας την ανάπτυξη του όγκου.

Όταν μεταλλάσσεται, ωστόσο, η πρωτεΐνη είναι πιο επιθετική, γίνεται όλο και πιο σταθερή και άφθονη σε σχέση με το μη μεταλλαγμένο αντίγραφο της, με αποτέλεσμα να συσσωρεύεται στον πυρήνα του κυττάρου, καθώς  και να προκαλεί τον καρκίνο.

Τα μέλη της  ερευνητικής  ομάδας, στην οποία συγκαταλέγονται οι συγγραφείς της μελέτης και οι μεταδιδακτορικοί φοιτητές  Suyong Choi και Mo Chen, βρήκαν ένα  νέο μηχανισμό,  ο οποίος «οδηγεί» σε αυτή τη σταθερότητα.

Ο ένοχος είναι ένα ένζυμο το οποίο ονομάζεται PIPK1-alpha και ένας λιπιδικός αγγελιοφόρος, γνωστός ως PIP2, ο οποίος φαίνεται να συμπεριφέρεται ως ο κύριος ρυθμιστής της πρωτεΐνης  p53.

Η ομάδα του Wisconsin έδειξε ότι όταν ένα κύτταρο δέχεται πίεση, είτε λόγω βλάβης του DNA είτε με άλλα μέσα, το ένζυμο συνδέεται με την πρωτεΐνη p53 και παράγει τo PIP2, το οποίο ενώνεται γερά με αυτή και προάγει την αλληλεπίδραση μεταξύ της πρωτεΐνης  p53 και των μορίων, γνωστών ως μικρές πρωτεΐνες θερμικού σοκ.

Αυτό σταθεροποιεί το σύμπλεγμα πρωτεϊνών, ορίζοντας έτσι το στάδιο για τον καρκίνο, συμπεριλαμβανομένων των επιθετικών καρκίνων, όπως είναι ο τριπλός αρνητικός καρκίνος του μαστού.

«Οι μικρές πρωτεΐνες θερμικού σοκ είναι πραγματικά καλές στη σταθεροποίηση των πρωτεϊνών››, λέει ο καθηγητής της Ιατρικής Σχολής και Δημόσιας Υγείας του Πανεπιστημίου Wisconsin και ειδικός στις πρωτεΐνες του θερμικού σοκ Vincent Cryns. «Στην περίπτωσή μας, η ένωσή τους με την μεταλλαγμένη πρωτεΐνη p53 πιθανώς να διευκολύνει τις δράσεις προώθησης του καρκίνου, κάτι που διερευνούμε ενεργά».

Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι, όταν διαταράσσεται το μονοπάτι του ενζύμου PIP2, η μεταλλαγμένη πρωτεΐνη p53 δε  συσσωρεύεται και προκαλεί βλάβη.

«Εάν μπορείτε να εξαλείψετε τη μεταλλαγμένη πρωτεΐνη p53, ίσως είστε σε θέση να εξαλείψετε τους καρκίνους που προκαλούνται από τη p53», λέει ο κ. Anderson.

Οι ερευνητές αναζητούν τώρα ενεργά τους αναστολείς του ενζύμου PIPK1-alpha, μιας κινάσης, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία των όγκων,  που περιέχουν τις μεταλλάξεις της πρωτεΐνης p53.

«Παρόλο που η πρωτεΐνη p53 είναι ένα από τα πιο συχνά μεταλλαγμένα γονίδια στον καρκίνο, εξακολουθούμε να μην έχουμε φάρμακα που να στοχεύουν συγκεκριμένα την p53», σημειώνει ο  κ. Cryns.

«Η ανακάλυψη του νέου αυτού μοριακού συμπλέγματος δείχνει πολλούς διαφορετικούς τρόπους για να στοχεύσουμε την καταστροφή της p53, συμπεριλαμβάνοντας και τον αποκλεισμό της κινάσης ή άλλων μορίων που δεσμεύονται με την p53», εξηγεί ο ίδιος.

Τα ευρήματα, προσθέτει ο κ.  Anderson, ήταν λίγο αινιγματικά διότι το καταλυτικό ένζυμο και το PIP2 βρίσκονται στις κυτταρικές μεμβράνες και όχι στον εσωτερικό πυρήνα του κυττάρου, όπου η μεταλλαγμένη πρωτεΐνη p53 προκαλεί την βλάβη.

«Αυτό το μονοπάτι των λιπιδίων είναι περίεργο. Τα λιπίδια υποτίθεται ότι είναι σε μεμβράνες και αυτό δε βρίσκεται στο τμήμα της μεμβράνης».

Η  έρευνα υποστηρίζεται εν μέρει από την επιχορήγηση του Εθνικού  Ινστιτούτου υγείας GM114386 (RAA), από  την επιχορήγηση του Ερευνητικού Τμήματος Προστασίας του Μαστού Ενάντια στο καρκίνο W81XWH-17-1-0258 (RAA) και W81XWH-17-1-0259 (VLC) και την επιχορήγηση από το Ίδρυμα Έρευνας του Καρκίνου του Στόματος (VLC).

©Typologos.com 2019

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για να μειώσει τα ανεπιθύμητα σχόλια. Μάθετε πώς υφίστανται επεξεργασία τα δεδομένα των σχολίων σας.