Cum ar putea proteinele de designer să contracareze cancerul?
Cromozomii, sau moleculele de ADN găsite în celulele care transportă material genetic, sunt „înregistrați” de telomeri, ceea ce îi va împiedica „să se dezlege”. Telomerii sunt, de asemenea, importanți în procesul de creștere și îmbătrânire a celulelor, dar ce se întâmplă atunci când cancerul îi „deturcă” și se poate preveni acest lucru?
„O celulă normală crește doar pentru timpul potrivit pentru a ne dezvolta și menține corpul”, explică profesor asociat Oliver Rackham, de la Universitatea Western Australia din Crawley.
Anumite mecanisme moleculare sunt instalate în celule care le „spun” cât trebuie să crească și când este timpul să nu mai crească.
Un astfel de mecanism implică telomerii, care sunt „capacele” de la capetele cromozomilor. Cromozomii transportă informații genetice.
Telomerii sunt „atașați” de firele unice de ADN care sunt lăsate „agățate” la capetele sau capetele cromozomilor, asigurându-le, ca să spunem așa.
„[Celulele] își controlează creșterea cu un mecanism de numărare moleculară care spune celulei cât de vechi este. Acest lucru se întâmplă la capetele cromozomilor noștri care au capace mici pe ele ”, spune Rackham.
„De fiecare dată când celula se împarte”, continuă el, „un pic la capacul cromozomului dispare. Odată ce capacele se micșorează la o anumită lungime, celula știe că s-a împărțit de prea multe ori și apoi se va opri din creștere sau va muri. ”
Modul în care cancerul disregulează creșterea celulară
Dar problemele apar atunci când telomerii nu se scurtează treptat, așa cum ar trebui. De-a lungul copilăriei unei persoane, telomerii sunt în mod natural „de viață mai lungă”, deoarece individul are încă nevoie să crească și să se dezvolte.
Cu toate acestea, dacă, la vârsta adultă, mecanismul care reglează scurtarea telomerilor și, astfel, procesul de îmbătrânire a celulelor este întrerupt și telomerii nu se scurtează, celulele continuă să crească anormal.
Acest lucru, cercetările au arătat, este ceea ce se întâmplă în cancer. După cum spune Rackham, „celulele [C] ancer subversează mecanismul de numărare care micșorează capetele cromozomilor noștri, astfel încât celulele canceroase să se replice în mod nedefinit”.
Cum „deturnează” telomerii de cancer? „[B] producem o enzimă numită telomerază de care avem nevoie când suntem bebeluși și creștem foarte repede, dar pe care o încetăm să o mai producem când ne oprim din creștere rapidă”, explică Rackham.
Aproximativ 90 la suta din toate celulele canceroase contin telomeraza, perturband astfel mecanismul celular normal de autoreglare, noteaza cercetatorul.
Aceste proteine artificiale sunt o „primă”
Rackham și o echipă de specialiști de la Institutul de cercetare medicală Harry Perkins de la Universitatea din Australia de Vest au lucrat pentru a găsi o modalitate eficientă de a opri telomeraza de a facilita creșterea anormală a celulelor în cancer.
Această enzimă funcționează prin „prelungirea” telomerilor care la capetele cromozomilor, practic „reînnoind” viața lor.
După cum au raportat într-un articol care este publicat acum în jurnal Comunicări despre natură, echipa Universității din Australia de Vest a dezvoltat proteine artificiale care înfășoară capetele cromozomilor, prevenind astfel telomeraza să „întărească” telomerii.
„Aceste proteine”, explică Rackham, „blochează ADN-ul [monocatenar] [care este securizat de telomeri] astfel încât telomeraza să nu-l poată atinge”.
„Laboratorul nostru a conceput proteine care, pentru prima dată, pot recunoaște ADN-ul monocatenar și îl pot lega. Practic putem programa aceste proteine pentru a le viza ”, notează el.
Făcând acest lucru, echipa a reușit să întrerupă mecanismul molecular pe care cancerul l-ar „deturna” pentru a alimenta creșterea necontrolată și, astfel, dăunătoare, a celulelor.
Cercetătorii și-au exprimat entuziasmul la descoperirea lor, susținând că dezvoltarea proteinelor capabile să se lege de ADN monocatenar ar putea fi folosită în viitor în mai multe zone de interes terapeutic.
„În acest studiu am arătat că avem capacitatea de a proiecta proteine care recunosc secvențe specifice [ADN monocatenar] de interes, cu multe aplicații potențiale în biologie și biotehnologie”, concluzionează autorii.
