Ερευνητές στο Ινστιτούτο Sloan Kettering (SKI) έχουν διελευκάνει τη δομή ενός σημαντικού σηματοδοτικού μορίου στα καρκινικά κύτταρα. Χρησιμοποίησαν μια νέα τεχνολογία που ονομάζεται κρυο-ηλεκτρονική μικροσκοπία (cryo-EM) για να απεικονίσουν τη δομή των σχετικών πρωτεϊνών σε τρεις διαστάσεις. Η σχετική δημοσίευση έγινε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature. Οι λεπτομερείς πληροφορίες που παρέχονται από αυτήν την εικόνα ανοίγουν το δρόμο για τον ορθολογικό σχεδιασμό φαρμάκων.
Οι επιστήμονες το ονομάζουν κύριο ρυθμιστή της ανάπτυξης: ένα σύμπλοκο πρωτεϊνών στα κύτταρα που αντιλαμβάνεται την ύπαρξη επαρκών θρεπτικών συστατικών για να αναπτυχθούν και να διαιρεθούν. Όταν αυτό το σύμπλεγμα, που ονομάζεται mTOR, ενεργοποιείται, τα κύτταρα αρχίζουν να δημιουργούν αντίγραφα βασικών συστατικών, όπως μεμβράνες, DNA και οργανίδια. Θα χρειαστούν αυτά τα πρόσθετα υλικά για τη διαδικασία του διαχωρισμού σε θυγατρικά κύτταρα. Τα καρκινικά κύτταρα χρειάζονται επίσης το mTOR.
Στην πραγματικότητα, πολλοί καρκίνοι έχουν βρει τρόπους ώστε να διατηρούν το πρωτεϊνικό σύμπλεγμα mTOR ενεργό, ουσιαστικά, διαρκώς. Αυτός είναι ένας από τους τρόπους χάρη στους οποίους τα καρκινικά κύτταρα εξασφαλίζουν απεριόριστη κυτταρική διαίρεση. Για χρόνια, οι επιστήμονες έχουν επιδιώξει να στοχοθετήσουν το ασυνήθιστα ενεργό mTOR με φάρμακα ως έναν τρόπο θεραπείας του καρκίνου (δύο τέτοια φάρμακα είναι εγκεκριμένα από την FDA για τη θεραπεία ορισμένων τύπων καρκίνου του νεφρού και του μαστού).
Ωστόσο, τα αποτελέσματα της στόχευσης του mTOR δεν είναι ικανοποιητικά. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο ότι το mTOR είναι ένα μεγάλο και πολύπλοκο κομμάτι του κυτταρικού εξοπλισμού. Υπάρχουν πολλά αλληλεπιδρώντα μέρη και μπορεί να είναι δύσκολο να βγει εκτός δράσης όλο το σύμπλοκο με μία μόνο βολή. Τώρα, μια ομάδα επιστημόνων στο SKI με επικεφαλής τον βιολόγο Nikola Pavletich έχει σχηματίσει μια εντυπωσιακά λεπτομερή εικόνα αυτού του πρωτεϊνικού συμπλέγματος, ιδίως όταν είναι ενεργό. Αυτή η εικόνα εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης θα μπορούσε να οδηγήσει στο σχεδιασμό αποτελεσματικότερων φαρμάκων για την παρεμπόδιση αυτού του βασικού οδηγού του καρκίνου.
Η νέα εικόνα είναι προϊόν του ερευνητικού εργαλείου αιχμής cryo-EM. Αυτό το εργαλείο – το οποίο απέδωσε στους δημιουργούς του φέτος το βραβείο Νόμπελ Χημείας – πυροβολεί δέσμες ηλεκτρονίων σε πρωτεΐνες που έχουν καταψυχθεί σε υγρό άζωτο. Τα ηλεκτρόνια αναπηδούν από το δείγμα με συγκεκριμένους τρόπους, σχηματίζοντας μια εικόνα. Η διαδικασία δεν είναι τόσο διαφορετική από τον τρόπο λειτουργίας μιας φωτογραφικής μηχανής. Με την cryo-EM, λαμβάνονται χιλιάδες εικόνες και στη συνέχεια ένας υπολογιστής τις συνδέει σχηματίζοντας μια ακριβή, τρισδιάστατη εικόνα.
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube
