Προσαρμόσιμες πλατφόρμες πρωτεϊνών προσφέρουν ελπίδα για θεραπεία καρκίνου
Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης Amherst έχει αναπτύξει καινοτόμες μεθόδους που στοχεύουν στην ακριβή καταστροφή ή αποκατάσταση καρκινογόνων πρωτεϊνών σε καρκινικά κύτταρα. Αυτές οι προσαρμόσιμες πλατφόρμες θα μπορούσαν να έχουν εφαρμογές και σε άλλες ανοσολογικές ασθένειες, όπως αναφέρουν τα μέλη της διεπιστημονικής ομάδας. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο Journal of the American Cancer Society.
Η πρόκληση της πρωτεϊνικής θεραπείας
«Η πρόσφατη δουλειά που έχει κάνει η ομάδα μας αντιμετωπίζει μια μακροχρόνια πρόκληση στην πρωτεϊνική θεραπεία», δήλωσε ο Σανκαράν «Θάι» Θαγιουμανάβαν, κύριος ερευνητής των μελετών και διακεκριμένος καθηγητής χημείας και βιοϊατρικής μηχανικής στο Riccio College of Engineering. «Έχουμε δημιουργήσει τεχνολογίες πλατφόρμας που επικεντρώνονται στην καταπολέμηση του καρκίνου, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία διαφόρων κυτταρικών ασθενειών».
Η παραδοσιακή εικόνα ενός κυττάρου είναι ότι είναι μια σφαιρική μεμβράνη γεμάτη με τα «μηχανήματα» του κυττάρου – τον πυρήνα, τα ριβοσώματα, τα μιτοχόνδρια και άλλα οργανίδια. Ωστόσο, αυτή η εικόνα είναι κάπως παραπλανητική, καθώς στην πραγματικότητα η κυτταρική μεμβράνη είναι γεμάτη πρωτεΐνες που προεξέχουν από το τοίχωμα του κυττάρου. Αυτές οι πρωτεΐνες εκτελούν ποικιλία λειτουργιών και είναι κρίσιμες για τη διατήρηση των σημάτων μεταξύ του κυττάρου και του εξωτερικού περιβάλλοντος. Όταν μια από αυτές τις πρωτεΐνες είναι κατεστραμμένη ή ελαττωματική, μπορεί να προκαλέσει σοβαρές συνέπειες, όπως η ανεξέλεγκτη ανάπτυξη και διαίρεση του κυττάρου.
Η καινοτόμος προσέγγιση του PolyTAC
Οι σύγχρονες θεραπείες καρκίνου έχουν προσπαθήσει να στοχεύσουν αυτές τις κατεστραμμένες πρωτεΐνες με εξειδικευμένες μεθόδους. Αν και μόνο το 25% από τις περισσότερες από 20.000 διαφορετικές πρωτεΐνες στο σώμα βρίσκονται στην κυτταρική μεμβράνη, περίπου το μισό των φαρμάκων που χρησιμοποιούμε κατευθύνονται σε αυτές. Ο επόμενος στόχος είναι να εξετάσουμε τη λειτουργία των κυττάρων ως μέσο για τη δημιουργία ευέλικτων και προσαρμόσιμων πλατφορμών που μπορούν να προσαρμοστούν για την αποτελεσματικότερη καταπολέμηση διαφόρων ασθενειών με λιγότερες παρενέργειες.
Μια από τις προσεγγίσεις είναι η αναγνώριση και η καταστροφή των πρωτεϊνών που προκαλούν ζημιά. Οι επικεφαλής συγγραφείς Ράιαν Λου και Τζίθου Κρίσνα, και οι δύο μεταπτυχιακοί φοιτητές χημείας στο UMass Amherst, έχουν κάνει ακριβώς αυτό. Στην έρευνά τους, ανακάλυψαν ότι αν σκεφτούμε την επιφάνεια του κυττάρου ως ένα μπαλόνι, η φυσική πίεση σε ένα συγκεκριμένο σημείο μπορεί να ενεργοποιήσει τη μηχανή εσωτερίκευσης του κυττάρου, οδηγώντας την κατεστραμμένη πρωτεΐνη στο μηχανισμό αποκομιδής απορριμμάτων του κυττάρου.
Η σημασία της έρευνας
Η καινοτόμος πλατφόρμα που ονομάζεται PolyTAC αποτελείται από δύο μέρη: ένα αντίσωμα που αναγνωρίζει το συγκεκριμένο βιολογικό αποτύπωμα της κατεστραμμένης πρωτεΐνης και έναν πολυμερή που πιέζει τη μεμβράνη του κυττάρου, δημιουργώντας την απαραίτητη «γωνία». Έτσι, το PolyTAC κατευθύνεται ακριβώς στο σημείο του προβληματικού πρωτεϊνικού αποτυπώματος, και το κύτταρο αναλαμβάνει την καταστροφή της καρκινογόνου πρωτεΐνης. Αυτή η νέα προσέγγιση μπορεί να αλλάξει τον τρόπο που προσεγγίζουμε τη θεραπεία του καρκίνου και άλλων ασθενειών, προσφέροντας ελπίδα σε πολλούς ασθενείς.
