Πρωτεΐνες καρκίνος επιληψία: Νέο μόριο κλειδί στην εξάπλωση των σοβαρών παθήσεων

Πρωτεΐνες καρκίνος επιληψία: Ορισμένες πρωτεΐνες αναστέλλουν έναν βασικό μεταβολικό παράγοντα που παίζει σημαντικό ρόλο στον καρκίνο και τις αναπτυξιακές εγκεφαλικές διαταραχές. Επιστήμονες από το Γερμανικό Κέντρο Έρευνας για τον Καρκίνο (DKFZ) και το Πανεπιστήμιο του Ίνσμπρουκ, μαζί με ένα πανευρωπαϊκό ερευνητικό δίκτυο, ανακάλυψαν αυτόν τον μοριακό μηχανισμό, ο οποίος θα μπορούσε να ανοίξει νέες ευκαιρίες για εξατομικευμένες θεραπείες για τον καρκίνο και τις νευρωνικές παθήσεις. Δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους στο περιοδικό Cell .

Η πρωτεΐνη σηματοδότησης MTOR (Mechanistic Target of Rapamycin) είναι ένας αισθητήρας για θρεπτικά συστατικά όπως αμινοξέα και σάκχαρα. Όταν διατίθενται επαρκή θρεπτικά συστατικά, το MTOR ενισχύει το μεταβολισμό και διασφαλίζει ότι διατίθενται επαρκή ενέργεια και κυτταρικά δομικά στοιχεία. Δεδομένου ότι το MTOR είναι ένας κεντρικός διακόπτης μεταβολισμού, τα σφάλματα στην ενεργοποίησή του οδηγούν σε σοβαρές ασθένειες. Καρκίνοι και αναπτυξιακές διαταραχές του νευρικού συστήματος που οδηγούν σε διαταραχές συμπεριφοράς και επιληψία μπορεί να είναι το αποτέλεσμα εάν η MTOR δυσλειτουργεί.

Επομένως, το κελί ελέγχει τη δραστηριότητα MTOR με ακρίβεια με τη βοήθεια των λεγόμενων καταστολέων. Αυτά είναι μόρια που αναστέλλουν μια πρωτεΐνη και βοηθούν στη ρύθμιση της δραστηριότητάς της. Το συγκρότημα TSC είναι τόσο κατασταλτικό για το MTOR. Ονομάστηκε από την ασθένεια που προκαλεί την απουσία της – σκλήρυνση από κονδύλους (TSC). Το συγκρότημα TSC βρίσκεται μαζί με MTOR σε μικρές δομές στο κελί, τα λεγόμενα λυσοσώματα, όπου διατηρεί τον MTOR σε έλεγχο. Εάν το σύμπλεγμα TSC – για παράδειγμα λόγω αλλαγών σε ένα από τα συστατικά του – δεν παραμένει πλέον στο λυσόσωμα, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολική δραστηριότητα MTOR με σοβαρές επιπτώσεις στην υγεία.

Πρωτεΐνη με λειτουργία αγκύρωσης

Οι ομάδες με επικεφαλής τον Christiane Opitz στο DKFZ και την Kathrin Thedieck στο Πανεπιστήμιο του Ίνσμπρουκ διερεύνησαν λοιπόν πώς συνδέεται το συγκρότημα TSC με τα λυσοσώματα. Ανακάλυψαν ότι οι πρωτεΐνες G3BP (πρωτεΐνη σύνδεσης πρωτεΐνης ενεργοποίησης Ras GTPase ) βρίσκονται μαζί με το σύμπλοκο TSC στα λυσοσώματα. “Εκεί, οι πρωτεΐνες G3BP σχηματίζουν μια άγκυρα που εξασφαλίζει ότι το σύμπλεγμα TSC μπορεί να συνδεθεί με τα λυσοσώματα”, εξηγεί η Mirja Tamara Prentzell του DKFZ, πρώτου συγγραφέα της έκδοσης. Αυτή η λειτουργία αγκύρωσης παίζει καθοριστικό ρόλο στα καρκινικά κύτταρα του μαστού . Εάν η ποσότητα των πρωτεϊνών G3BP μειωθεί στις κυτταρικές καλλιέργειες, αυτό όχι μόνο οδηγεί σε αυξημένη δραστηριότητα MTOR, αλλά επίσης αυξάνει την κυτταρική μετανάστευση.

Τα φάρμακα που αναστέλλουν το MTOR εμποδίζουν αυτήν την εξάπλωση, οι ερευνητές μπόρεσαν να δείξουν σε κυτταρικές καλλιέργειες. Σε ασθενείς με καρκίνο του μαστού , τα χαμηλά επίπεδα του G3BP συσχετίζονται με μια φτωχή πρόγνωση. «Δείκτες όπως οι πρωτεΐνες G3BP θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξατομίκευση των θεραπειών που βασίζονται στην αναστολή της MTOR», εξηγεί ο Kathrin Thedieck, καθηγητής βιοχημείας στο Πανεπιστήμιο του Ίνσμπρουκ. Το καλό είναι ότι τα φάρμακα που αναστέλλουν το MTOR έχουν ήδη εγκριθεί ως καρκινικά φάρμακα και θα μπορούσαν να δοκιμαστούν ειδικά σε περαιτέρω μελέτες.

Οι πρωτεΐνες G3BP αναστέλλουν επίσης το MTOR στον εγκέφαλο. Στο zebrafish, ένα σημαντικό ζωικό μοντέλο, οι ερευνητές παρατήρησαν διαταραχές στην ανάπτυξη του εγκεφάλου όταν απουσιάζει το G3BP. Αυτό οδηγεί σε νευρωνική υπερκινητικότητα παρόμοια με την επιληψία στους ανθρώπους. Αυτές οι νευρωνικές εκκρίσεις θα μπορούσαν να κατασταλούν από φάρμακα που αναστέλλουν το MTOR. “Ελπίζουμε λοιπόν ότι οι ασθενείς με σπάνιες κληρονομικές νευρολογικές ασθένειες στις οποίες οι δυσλειτουργίες των πρωτεϊνών G3BP παίζουν ρόλο θα μπορούσαν να επωφεληθούν από τα φάρμακα κατά του MTOR”, λέει ο Christiane Opitz του DKFZ. Στο μέλλον, οι επιστήμονες σκοπεύουν να το διερευνήσουν μαζί με το πανευρωπαϊκό ερευνητικό τους δίκτυο.

ΠΗΓΗ

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Please enter your comment!
Please enter your name here