Η πρωτεΐνη MYC αποτελεί μέρος της δραστηριότητας των υγιών κυττάρων, αλλά όταν αναπτύσσονται καρκινικά κύτταρα, η πρωτεΐνη MYC ξεφεύγει από τον κανονικό, προσεκτικά ελεγχόμενο ρόλο της και βοηθά τον καρκίνο να εξαπλωθεί. Τώρα, οι επιστήμονες μπορεί να έχουν βρει έναν τρόπο να σταματήσουν αυτό το φαινόμενο.
Μέρος του προβλήματος για τον περιορισμό της MYC είναι ότι πρόκειται για μια άμορφη πρωτεΐνη, μια πρωτεΐνη που δεν έχει πραγματικά μια δομή που να μπορεί να στοχευθεί. Αυτό καθιστά δύσκολο για τα φάρμακα να εντοπίσουν αποτελεσματικά τη MYC και να την κρατήσουν σε φυσιολογική συμπεριφορά.
Ωστόσο, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ρίβερσαϊντ (UCR) κατάφερε να αναπτύξει μια πεπτιδική ένωση που μπορεί να δεσμεύσει ή να αλληλεπιδράσει με την MYC και να τη βοηθήσει να επανέλθει υπό έλεγχο.
«Το MYC είναι λιγότερο σαν τροφή για τα καρκινικά κύτταρα και περισσότερο σαν ένα στεροειδές που προωθεί την ταχεία ανάπτυξη του καρκίνου», λέει ο βιοχημικός Min Xue, από το UCR.
«Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο MYC είναι ένοχος στο 75% όλων των περιπτώσεων καρκίνου στον άνθρωπο».
«Κανονικά, η δραστηριότητα του MYC ελέγχεται αυστηρά. Στα καρκινικά κύτταρα, γίνεται υπερδραστήρια και δεν ρυθμίζεται σωστά».
Οι ερευνητές μπόρεσαν να μελετήσουν τις μικρές ποσότητες δομής που έχει η MYC προκειμένου να δημιουργήσουν μια “βιβλιοθήκη” πεπτιδίων που θα μπορούσαν να προσκολληθούν σε αυτή τη δομή. Ένα πεπτίδιο συγκεκριμένα, το NT-B2R, αποδείχθηκε ιδιαίτερα ικανό να απενεργοποιήσει τη MYC.
Σε δοκιμές με καλλιέργεια από ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα του εγκεφάλου, το NT-B2R αποδείχθηκε ότι προσδένεται επιτυχώς στον MYC, αλλάζοντας τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα ρυθμίζουν πολλά από τα γονίδιά του και μειώνοντας τελικά τον μεταβολισμό και τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων. Είναι λίγο σαν να δένεις τα χέρια κάποιου πίσω από την πλάτη του, εμποδίζοντάς τον να κάνει οτιδήποτε άλλο.
Το κλειδί για την ανακάλυψη ήταν προηγούμενη εργασία ορισμένων από τους ίδιους ερευνητές, η οποία αναγνώρισε ότι καθώς η δομή και το σχήμα των πεπτιδίων άλλαζαν, τα μόρια αυτά γίνονταν καλύτερα στην αλληλεπίδραση με άμορφες πρωτεΐνες – όπως η MYC.
«Τα πεπτίδια μπορούν να λάβουν μια ποικιλία μορφών, σχημάτων και θέσεων. Από τη στιγμή που τα λυγίζετε και τα συνδέετε για να σχηματίσουν δακτυλίους, δεν μπορούν να υιοθετήσουν άλλες πιθανές μορφές, οπότε στη συνέχεια έχουν ένα χαμηλό επίπεδο τυχαιότητας. Αυτό βοηθάει στη δέσμευση», λέει ο Xue.
«Βελτιώσαμε την απόδοση δέσμευσης αυτού του πεπτιδίου σε σχέση με προηγούμενες εκδόσεις κατά δύο τάξεις μεγέθους. Αυτό το καθιστά πιο κοντά στους στόχους μας για την ανάπτυξη φαρμάκων».
Υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά να γίνει, αν και αυτά τα πρώτα αποτελέσματα είναι ελπιδοφόρα. Αυτή τη στιγμή το πεπτίδιο παραδίδεται μέσω λιπαρών σφαιρών που ονομάζονται λιπιδικά νανοσωματίδια, τα οποία δεν είναι πραγματικά κατάλληλα για τη διανομή φαρμάκων – οπότε αυτό θα πρέπει να αλλάξει.
Θα πρέπει επίσης να διεξαχθούν αυστηρές δοκιμές σε ανθρώπινα υποκείμενα, αλλά ίσως να έχουμε βρει μια μέθοδο για να σταματήσουμε έναν από τους τρόπους με τους οποίους ο καρκίνος καταλαμβάνει υγιείς βιολογικές διεργασίες προκειμένου να επιβιώσει.
«Το MYC αντιπροσωπεύει το χάος, βασικά, επειδή δεν έχει δομή», λέει ο Xue.
«Αυτό και ο άμεσος αντίκτυπός του σε τόσους πολλούς τύπους καρκίνου τον καθιστούν ένα από τα ιερά δισκοπότηρα της ανάπτυξης φαρμάκων για τον καρκίνο. Είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι που είναι πλέον στα χέρια μας».
Η έρευνα έχει δημοσιευθεί στο περιοδικό της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας.
Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ
Η πρωτεΐνη MYC αποτελεί μέρος της δραστηριότητας των υγιών κυττάρων, αλλά όταν αναπτύσσονται καρκινικά κύτταρα, η πρωτεΐνη MYC ξεφεύγει από τον κανονικό, προσεκτικά ελεγχόμενο ρόλο της και βοηθά τον καρκίνο να εξαπλωθεί. Τώρα, οι επιστήμονες μπορεί να έχουν βρει έναν τρόπο να σταματήσουν αυτό το φαινόμενο.
Μέρος του προβλήματος για τον περιορισμό της MYC είναι ότι πρόκειται για μια άμορφη πρωτεΐνη, μια πρωτεΐνη που δεν έχει πραγματικά μια δομή που να μπορεί να στοχευθεί. Αυτό καθιστά δύσκολο για τα φάρμακα να εντοπίσουν αποτελεσματικά τη MYC και να την κρατήσουν σε φυσιολογική συμπεριφορά.
Ωστόσο, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ρίβερσαϊντ (UCR) κατάφερε να αναπτύξει μια πεπτιδική ένωση που μπορεί να δεσμεύσει ή να αλληλεπιδράσει με την MYC και να τη βοηθήσει να επανέλθει υπό έλεγχο.
«Το MYC είναι λιγότερο σαν τροφή για τα καρκινικά κύτταρα και περισσότερο σαν ένα στεροειδές που προωθεί την ταχεία ανάπτυξη του καρκίνου», λέει ο βιοχημικός Min Xue, από το UCR.
«Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο MYC είναι ένοχος στο 75% όλων των περιπτώσεων καρκίνου στον άνθρωπο».
«Κανονικά, η δραστηριότητα του MYC ελέγχεται αυστηρά. Στα καρκινικά κύτταρα, γίνεται υπερδραστήρια και δεν ρυθμίζεται σωστά».
Οι ερευνητές μπόρεσαν να μελετήσουν τις μικρές ποσότητες δομής που έχει η MYC προκειμένου να δημιουργήσουν μια “βιβλιοθήκη” πεπτιδίων που θα μπορούσαν να προσκολληθούν σε αυτή τη δομή. Ένα πεπτίδιο συγκεκριμένα, το NT-B2R, αποδείχθηκε ιδιαίτερα ικανό να απενεργοποιήσει τη MYC.
Σε δοκιμές με καλλιέργεια από ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα του εγκεφάλου, το NT-B2R αποδείχθηκε ότι προσδένεται επιτυχώς στον MYC, αλλάζοντας τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα ρυθμίζουν πολλά από τα γονίδιά του και μειώνοντας τελικά τον μεταβολισμό και τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων. Είναι λίγο σαν να δένεις τα χέρια κάποιου πίσω από την πλάτη του, εμποδίζοντάς τον να κάνει οτιδήποτε άλλο.
Το κλειδί για την ανακάλυψη ήταν προηγούμενη εργασία ορισμένων από τους ίδιους ερευνητές, η οποία αναγνώρισε ότι καθώς η δομή και το σχήμα των πεπτιδίων άλλαζαν, τα μόρια αυτά γίνονταν καλύτερα στην αλληλεπίδραση με άμορφες πρωτεΐνες – όπως η MYC.
«Τα πεπτίδια μπορούν να λάβουν μια ποικιλία μορφών, σχημάτων και θέσεων. Από τη στιγμή που τα λυγίζετε και τα συνδέετε για να σχηματίσουν δακτυλίους, δεν μπορούν να υιοθετήσουν άλλες πιθανές μορφές, οπότε στη συνέχεια έχουν ένα χαμηλό επίπεδο τυχαιότητας. Αυτό βοηθάει στη δέσμευση», λέει ο Xue.
«Βελτιώσαμε την απόδοση δέσμευσης αυτού του πεπτιδίου σε σχέση με προηγούμενες εκδόσεις κατά δύο τάξεις μεγέθους. Αυτό το καθιστά πιο κοντά στους στόχους μας για την ανάπτυξη φαρμάκων».
Υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά να γίνει, αν και αυτά τα πρώτα αποτελέσματα είναι ελπιδοφόρα. Αυτή τη στιγμή το πεπτίδιο παραδίδεται μέσω λιπαρών σφαιρών που ονομάζονται λιπιδικά νανοσωματίδια, τα οποία δεν είναι πραγματικά κατάλληλα για τη διανομή φαρμάκων – οπότε αυτό θα πρέπει να αλλάξει.
Θα πρέπει επίσης να διεξαχθούν αυστηρές δοκιμές σε ανθρώπινα υποκείμενα, αλλά ίσως να έχουμε βρει μια μέθοδο για να σταματήσουμε έναν από τους τρόπους με τους οποίους ο καρκίνος καταλαμβάνει υγιείς βιολογικές διεργασίες προκειμένου να επιβιώσει.
«Το MYC αντιπροσωπεύει το χάος, βασικά, επειδή δεν έχει δομή», λέει ο Xue.
«Αυτό και ο άμεσος αντίκτυπός του σε τόσους πολλούς τύπους καρκίνου τον καθιστούν ένα από τα ιερά δισκοπότηρα της ανάπτυξης φαρμάκων για τον καρκίνο. Είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι που είναι πλέον στα χέρια μας».
Η έρευνα έχει δημοσιευθεί στο περιοδικό της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας.
Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ
