Οι ερευνητές αναπτύσσουν ένα αντίσωμα που καταπολεμά ένα ένζυμο που σχετίζεται με τον καρκίνο του μαστού, ανοίγοντας το δρόμο για νέες στρατηγικές θεραπείας.
Ένα ένζυμο που μπορεί να βοηθήσει στην εξάπλωση ορισμένων καρκίνων του μαστού μπορεί να σταματήσει με ένα αντίσωμα που δημιουργήθηκε στο εργαστήριο Cold Spring Harbor, του καθηγητή Nicholas Tonks.
Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Genes & Development, με περαιτέρω ανάπτυξη, το αντίσωμα μπορεί να προσφέρει μια αποτελεσματική φαρμακευτική θεραπεία για αυτούς τους καρκίνους του μαστού.
Στόχευση του ενζύμου PTPRD
Το νέο αντίσωμα στοχεύει ένα ένζυμο που ονομάζεται PTPRD, το οποίο είναι υπεράφθονο σε ορισμένους καρκίνους του μαστού. Το PTPRD ανήκει σε μια οικογένεια μορίων γνωστών ως πρωτεϊνικές φωσφατάσες τυροσίνης (PTPs), που βοηθούν στη ρύθμιση πολλών κυτταρικών διεργασιών.
Τα PTPs ρυθμίζουν τις κυτταρικές διεργασίες δουλεύοντας σε συνεννόηση με ένζυμα που ονομάζονται κινάσες για να ελέγχουν πώς συμπεριφέρονται άλλες πρωτεΐνες μέσα στα κύτταρα. Οι κινάσες προσθέτουν μικρούς χημικούς ρυθμιστές που ονομάζονται φωσφορικά άλατα στις πρωτεΐνες. Οι PTP τα αφαιρούν.
Όμως, οι διαταραχές στην προσθήκη ή των αφαίρεση φωσφορικών αλάτων μπορεί να συμβάλουν σε φλεγμονή, διαβήτη και καρκίνο. Ορισμένες διαταραχές μπορούν να διορθωθούν με φάρμακα που αναστέλλουν την κινάση.
«Οι επιστήμονες στοχεύουν τις κινάσες εδώ και 25-30 χρόνια. Όμως παραμένουν πολλές προκλήσεις. Στον καρκίνο, οι ασθενείς θα ανταποκριθούν σε αυτού του είδους τους αναστολείς κινάσης και στη συνέχεια, μετά από ένα χρονικό διάστημα, αναπτύσσουν αντίσταση», εξηγεί ο Δρ. Tonks.
Προκλήσεις και λύσεις στην ανάπτυξη φαρμάκων
Τα φάρμακα που ελέγχουν τη δραστηριότητα των μορίων PTP θα μπορούσαν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην ανθρώπινη υγεία. Ωστόσο, τέτοια φάρμακα ήταν δύσκολο να αναπτυχθούν. Ο Δρ. Tonks έχει μελετήσει τα PTP από τότε που τα ανακάλυψε ως μεταδιδακτορικός ερευνητής. Αποκαλεί τα ένζυμα «ανεκμετάλλευτη πηγή για την ανάπτυξη φαρμάκων».
Πολλά ένζυμα μπορούν να απενεργοποιηθούν με μικρά μόρια που έχουν σχεδιαστεί για να ασφαλίζουν και να μπλοκάρουν το τμήμα του ενζύμου που εκτελεί τη δουλειά του. Αλλά αυτό δεν λειτουργεί για τα PTP όπως για το ένζυμο PTPRD. Επομένως, χρειάζονται εναλλακτικές στρατηγικές.
Για να σταματήσει τη δραστηριότητα του ενζύμου PTPRD, ο μεταπτυχιακός φοιτητής Zhe Qian επινόησε ένα νέο είδος αναστολέα PTP.
Στόχευσε στη δημιουργία ενός ενζύμου με συνθετικό αντίσωμα -ένα μόριο που αναγνωρίζει και συνδέεται με τον στόχο του με συγκεκριμένο τρόπο. Τα μόρια PTPRD κάθονται φωλιασμένα στις εξωτερικές μεμβράνες των κυττάρων, με κομμάτια να προεξέχουν μέσα και έξω. Ο Δρ. Qian λοιπόν σχεδίασε το αντίσωμά του για να πιάνει ταυτόχρονα δύο μόρια PTPRD έξω από ένα κύτταρο.
Ελπιδοφόρα αποτελέσματα και μελλοντικές προοπτικές
Ο Δρ. Qian και οι συνεργάτες του στο εργαστήριο Tonks έδειξαν ότι όταν το αντίσωμα συνδέεται με τον στόχο του, μεταφέρει ζεύγη πρωτεϊνών PTPRD σε μια ανενεργή κατάσταση.
Αυτό όχι μόνο εμποδίζει το PTPRD να λειτουργήσει αλλά οδηγεί και στην καταστροφή της πρωτεΐνης. Η ομάδα έδειξε ότι μόλις συμβεί αυτό, τα καρκινικά κύτταρα του μαστού που αναπτύσσονται στο εργαστήριο γίνονται λιγότερο επεμβατικά.
Οι Tonks και Qian λένε ότι η ίδια στρατηγική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να μπλοκάρει το πιθανό ένζυμο που προωθεί τη μετάσταση σε ασθενείς με καρκίνο του μαστού. Ο Tonks προσθέτει ότι αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό όταν συνδυάζεται με ένα φάρμακο που στοχεύει την κινάση.