Како дизајнерски протеини могу да осујете рак?
Хромозоми или молекули ДНК који се налазе у ћелијама које носе генетски материјал, теломере „спремају“, што ће их спречити да се „разоткрију“. Теломери су такође важни у процесу раста и старења ћелија, али шта се дешава када их рак „отме“ и да ли се то може спречити?
„Нормална ћелија расте у тачно онолико времена колико нам је потребно за развој и одржавање тела“, објашњава ванредни професор Оливер Рацкхам са Универзитета западне Аустралије у Цравлеи-у.
У ћелијама постоје одређени молекуларни механизми који им „говоре“ колико да расту и када је време да престану да расту.
Један такав механизам укључује теломере, који су „капице“ на крајевима хромозома. Хромозоми носе генетске информације.
Теломери су „причвршћени“ за појединачне ланце ДНК који су остали да „висе“ на крајевима или крајевима хромозома, причвршћујући их такорећи.
„[Ћелије] контролишу свој раст молекуларним механизмом за бројање који ћелији говори колико је стара. То се дешава на крајевима наших хромозома који имају мале капице на себи “, каже Рацкхам.
„Сваки пут када се ћелија подели“, наставља он, „помало на капици хромозома нестаје. Једном када се поклопци смање на одређену дужину, ћелија зна да се поделила превише пута и тада ће престати да расте или ће умрети. “
Како рак дисрегулише раст ћелија
Али проблеми се јављају када се теломери не смањују постепено, како би требало. Током човековог детињства, теломери су природно „дуговечнији“, јер појединац још увек треба да расте и развија се.
Међутим, ако је у одраслој доби поремећен механизам који регулише скраћивање теломера, а самим тим и процес старења ћелија, а теломери се не скраћују, ћелије настављају ненормално да расту.
Ово је, показало је истраживање, оно што се дешава код рака. Како каже Рацкхам, „[Ц] анцер ћелије поткопавају механизам за бројање који скупља крајеве наших хромозома, тако да се ћелије карцинома непрестано реплицирају.“
Како рак „отима“ теломере? „[Б] и производимо ензим зван теломераза који нам је потребан док смо бебе и растемо врло брзо, али који престајемо да производимо кад зауставимо брз раст“, објашњава Рацкхам.
Отприлике 90 одсто свих ћелија карцинома садржи теломеразу, чиме се нарушава нормални ћелијски саморегулативни механизам, примећује истраживач.
Ови вештачки протеини су „први“
Рацкхам и тим стручњака са Института за медицинска истраживања Харри Перкинс са Универзитета у Западној Аустралији раде на проналажењу ефикасног начина да се заустави теломераза да олакша абнормални раст ћелија у раку.
Овај ензим делује тако што „продужава“ теломере који се налазе на крајевима хромозома, практично „обнављајући“ њихов животни век.
Као што су известили у чланку који је сада објављен у часопису Натуре Цоммуницатионс, тим Универзитета у Западној Аустралији развио је вештачке протеине који се обавијају око крајева хромозома, спречавајући тако теломеразу да „ојача“ теломере.
„Ови протеини“, објашњава Рацкхам, „закључавају [једноланчану] ДНК [која је обезбеђена теломерима] тако да их теломераза не може додирнути.“
„Наша лабораторија је дизајнирала протеине који по први пут заправо могу препознати једноланчану ДНК и везати је. У основи можемо програмирати ове протеине да их циљају “, напомиње он.
Радећи ово, тим је успео да поремети молекуларни механизам који би рак „отео“ како би подстакао неконтролисани, а тиме и штетни раст ћелија.
Истраживачи су изразили своје узбуђење због свог открића, тврдећи да би се развој протеина који се могу везати за једноланчану ДНК у будућности могао користити у више области од терапијског интереса.
„У овој студији показали смо да имамо способност да дизајнирамо протеине који препознају специфичне [једноланчане ДНК] секвенце од интереса, са многим потенцијалним применама у биологији и биотехнологији“, закључују аутори.
