Νέα έρευνα αποκαλύπτει πώς τα αντικαρκινικά φάρμακα επηρεάζουν τα κύτταρα σε μοριακό επίπεδο
Οι πρωτεΐνες αποτελούν βασικό πυλώνα της ζωής, καθώς συμμετέχουν σε σχεδόν κάθε βιολογική διεργασία. Είναι τα δομικά στοιχεία των κυττάρων, διευκολύνουν την επικοινωνία μεταξύ τους και εξασφαλίζουν την εύρυθμη λειτουργία των βιολογικών συστημάτων. Χωρίς τις πρωτεΐνες, η ζωή, όπως τη γνωρίζουμε, δεν θα υπήρχε.
Η σημασία των πρωτεϊνών έχει καταστήσει την έρευνά τους πρωταρχικό στόχο για επιστήμονες σε όλο τον κόσμο. Στο πλαίσιο αυτών των προσπαθειών, μια νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης αναδεικνύει πώς η βαθύτερη κατανόηση των πρωτεϊνών μπορεί να φέρει επανάσταση σε πολλούς τομείς της βιολογίας και της ιατρικής.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο έγκριτο περιοδικό Cell, πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες του Κέντρου Έρευνας Πρωτεϊνών του Ιδρύματος Novo Nordisk. Όπως εξηγεί ο καθηγητής Jesper Velgaard Olsen, επικεφαλής της έρευνας, "ελπίζουμε ότι τα ευρήματά μας θα βοηθήσουν στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα φάρμακα επηρεάζουν την ανακύκλωση των πρωτεϊνών και θα συμβάλλουν στην ανάπτυξη καλύτερων θεραπειών. Παράλληλα, η έρευνά μας θα μπορούσε να αποκαλύψει πώς αλλάζει η σταθερότητα των πρωτεϊνών με την ηλικία και πώς μπορούμε να προάγουμε τη φυσιολογική γήρανση."
Το επίτευγμα της ομάδας βασίζεται σε μια πρωτοποριακή τεχνολογία, που επιτρέπει την ανάλυση και την ποσοτικοποίηση των πρωτεϊνών σε μεμονωμένα κύτταρα με πρωτοφανές βάθος. Χάρη στη μέθοδο αυτή, οι ερευνητές μπορούν να αναγνωρίσουν ποια πρωτεΐνες υπάρχουν σε κάθε κύτταρο και σε ποιες ποσότητες.
Η νέα τεχνική, με την ονομασία SC-pSILAC, επιτρέπει την παρακολούθηση της παραγωγής και της αποδόμησης των πρωτεϊνών σε επίπεδο μονοκυττάρου, μια διαδικασία γνωστή ως πρωτεϊνική ανακύκλωση (protein turnover). Πρόκειται για ένα άλμα στις δυνατότητες ανάλυσης της λειτουργίας των κυττάρων, με ευρείες εφαρμογές στην έρευνα για τον καρκίνο, στην ανάπτυξη φαρμάκων και στην εξατομικευμένη ιατρική.
Νέα δεδομένα στην κατανόηση και θεραπεία του καρκίνου
Παρόλο που οι πρωτεΐνες είναι θεμελιώδους σημασίας, οι επιστήμονες μέχρι σήμερα γνωρίζουν σχετικά λίγα για την πλήρη έκταση και λειτουργία τους στα ανθρώπινα κύτταρα. Η νέα μέθοδος προσφέρει τη δυνατότητα διάκρισης ανάμεσα σε διαιρούμενα και μη διαιρούμενα κύτταρα, κάτι που έχει τεράστια σημασία για την έρευνα στον καρκίνο.
Τα καρκινικά κύτταρα χαρακτηρίζονται από την ταχεία διαίρεσή τους, γεγονός που τα καθιστά στόχο των χημειοθεραπειών. Ωστόσο, κάποια καρκινικά κύτταρα παραμένουν σε μη διαιρούμενη κατάσταση, γεγονός που τους επιτρέπει να διαφεύγουν από τη δράση της θεραπείας και να συμβάλλουν στην υποτροπή της νόσου.
Η τεχνική SC-pSILAC επιτρέπει την ανίχνευση αυτών των ανθεκτικών κυττάρων, προσφέροντας πολύτιμες πληροφορίες για την ανάπτυξη πιο στοχευμένων θεραπειών. Όπως εξηγεί ο καθηγητής Olsen, «μπορούμε πλέον να παρατηρούμε ότι τα μη διαιρούμενα κύτταρα παραμένουν μεταβολικά ενεργά και συνεχίζουν να επηρεάζουν το μικροπεριβάλλον τους — κάτι που οι προηγούμενες μέθοδοι αδυνατούσαν να ανιχνεύσουν».
Η ομάδα εφάρμοσε επίσης τη μέθοδο για τη μελέτη των επιδράσεων συγκεκριμένων φαρμάκων στην ανακύκλωση των πρωτεϊνών, με παράδειγμα τη βορτεζομίμπη, ένα αντικαρκινικό φάρμακο. Μέσα από αυτή την ανάλυση, ανακαλύφθηκαν νέες πρωτεΐνες και άγνωστες μέχρι σήμερα βιολογικές διαδικασίες που επηρεάζονται από τη φαρμακευτική αγωγή.
«Η μέθοδος αυτή σηματοδοτεί ένα σημαντικό άλμα στην έρευνα των πρωτεϊνών", τόνισε ο Olsen. «Στον τομέα μου, για χρόνια προσπαθούσαμε να αναλύσουμε τις πρωτεΐνες μέσα στα κύτταρα. Μόλις πρόσφατα η τεχνολογία μας επέτρεψε να το κάνουμε σε επίπεδο μονοκυττάρου».
Ελπίδες για νέες διαγνωστικές και θεραπευτικές στρατηγικές
Χάρη σε αυτήν την καινοτομία, οι επιστήμονες διαθέτουν πλέον μια λεπτομερέστερη εικόνα για το πώς λειτουργούν οι πρωτεΐνες σε μοριακό επίπεδο. Η γνώση αυτή αναμένεται να ανοίξει νέους δρόμους στη διάγνωση και στη θεραπεία διαφόρων παθήσεων, με επίκεντρο τις εξατομικευμένες προσεγγίσεις.
Ο στόχος της ερευνητικής ομάδας είναι να χρησιμοποιήσει αυτές τις πληροφορίες ώστε να αναπτύξει πιο αποτελεσματικά φάρμακα και να βελτιώσει τη μακροχρόνια υγεία των ανθρώπων, ειδικά καθώς γερνούν.
Η ανακάλυψη αυτή δεν φέρνει μόνο ελπίδα για πιο στοχευμένες αντικαρκινικές θεραπείες, αλλά και για μια συνολική αναβάθμιση των μεθόδων ιατρικής παρέμβασης στο μέλλον.
[via]
