Cercetătorii Purdue identifică un mecanism natural ce poate limita evoluția cancerului
Cercetătorii de la Universitatea Purdue au identificat un mecanism natural prin care organismul poate încetini evoluția cancerului. Ei analizează cum procesele biologice, evoluate pentru a menține echilibrul celular, ar putea servi drept bază pentru terapii noi menite să oprească progresia bolii.
Folosind imagini cu rezoluție atomică, cercetătorii au demonstrat cum o proteină se fixează pe un segment de ADN din gena c-MYC, blocând un pas esențial în diviziunea celulară. ADN-ul face parte din gena c-MYC, care, atunci când este reglata incorect, devine principalul motor al tuturor cancerelor umane de sânge și al 80% dintre tumorile solide.
„Credem ca acest mecanism a evoluat natural ca raspuns al organismului la cancer, functionand asemenea unui sistem de franare. Provocarea este acum sa aflam cum il putem valorifica pentru a dezvolta noi tratamente”, a declarat, miercuri, Danzhou Yang, profesor emerit la catedra de Chimie Medicinala si Farmacologie Moleculara al Colegiului de Farmacie de la Purdue, citata intr-un comunicat.
Descoperirile echipei au fost publicate în revista Science.
Folosind imagini la nivel atomic, cercetătorii au demonstrat modul în care actionează acest mecanism de franare: o proteina se fixează pe un segment de ADN asociat cancerului, asemenea a două piese Lego care se potrivesc perfect. ADN-ul face parte din gena c-MYC, care, atunci când este reglata incorect, devine principalul motor al tuturor cancerelor umane de sânge și al 80% dintre tumorile solide. Oncogena MYC joacă un rol semnificativ în dezvoltarea și progresia cancerului, acționând ca un „regrlator principal” ce impulsionează creșterea, proliferarea și metabolismul celular.
Atunci când gena c-MYC este legată de proteina nucleolina, ea nu poate fi copiată, blocând un pas esențial în diviziunea celulară necontrolată. Prin înțelegerea structurii complexe a interacțiunii dintre ADN și proteina nucleolina, oamenii de știință deschid calea spre noi terapii care ar putea transforma acest proces natural într-o armă eficientă împotriva cancerului.
Un prim pas important al cercetării a fost determinarea formei exacte a complexului format între ADN și această proteină, lucru considerat deja o realizare majoră. În plus, cercetătorii au observat că nucleolina are patru regiuni active, care se leagă de patru bucle de ADN. Când toate cele patru segmente se leagă împreună, ele se susțin reciproc și creează o conexiune foarte puternică și stabilă, cu o arhitectură moleculară nouă.
„Mecanismul descoperit este revoluționar. Nimeni nu se aștepta la acest tip de legare a ADN-ului”, a afirmat prof. Yang, membru al Institutului Purdue pentru Cercetarea Cancerului.
ADN-ul conține instrucțiunile pentru construirea proteinelor, folosind un alfabet format din patru nucleotide. În mod normal, cele două fire ale ADN-ului sunt împreunate sub forma de dublu helix, dar în timpul vieții celulei anumite porțiuni se desfac temporar. Unele exemplariale genetice, cum ar fi gena c-MYC, pot genera noduri numite G-cuadruplex, care apar mai des când activitatea genei este crescută în cancer. Dacă nucleolina se leagă de G-cuadruplex, aceasta stabilizează nodulul și oprește transcriptia să se lege de gena respectivă, împiedicând copierea.
„Dacă putem viza acest G-cuadruplex, să-i stabilizăm complexul cu nucleolina și să-l facem mai durabil, putem opri transcriptia c-MYC. Asta poate inhiba sau chiar vindeca cancerul”, explică prof. Yang.
C-MYC este recunoscut ca o genă direct implicată în dezvoltarea cancerului și reprezintă o țintă majoră pentru descoperirea de medicamente. Cunoașterea structurii exacte a complexului G-cuadruplex-nucleolina la nivel atomic poate facilita proiectarea de medicamente care să se lege mai ferm de acest ansamblu.
„Vedem cum această proteină se leagă de toate cele patru bucle ale structurii G-cuadruplex a ADN-ului, creând o legătură foarte puternică, iar acest lucru este important nu doar pentru cancer, ci și pentru multe alte aspecte ale biologiei”, a subliniat cercetătoarea.
În viitoarele studii, echipa va analiza cum G-cuadruplexul interacționează cu alte proteine pentru a controla transcriptia, într-un mecanism denumit „control epigenetic transcriptional bazat pe G-cuadruplex”. Cercetarea urmărește să ofere o imagine clară pentru dezvoltarea de noi medicamente, explorând molecule care să se lege de G-cuadruplex și proteinele asociate, în căutarea unor inhibitori ai controlului transcriptional oncogenic.
Potrivit ziaruldeiasi.ro, cercetarea ar putea deschide calea spre medicamente ce exploatează acest mecanism în lupta împotriva cancerului.
Distribuie aceasta stire pe social media sau mail
