Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Ερβάιν εντόπισαν μια «τσέπη» στην επιφάνεια της πρωτεΐνης p53 η οποία μπορεί να αποτελέσει στόχο νέων φαρμάκων ενάντια στον καρκίνο. Το εύρημα αυτό ανοίγει τον δρόμο για καινούργιες θεραπευτικές προσεγγίσεις με δεδομένο ότι μεταλλαγμένες μορφές της p53 εμπλέκονται σχεδόν στο 40% των περιπτώσεων καρκίνου.
Ο «φύλακας του γονιδιώματος»
Σε μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Communications» οι ερευνητές περιγράφουν πώς χρησιμοποίησαν μια υπολογιστική μέθοδο προκειμένου να «συλλάβουν» τα διαφορετικά σχήματα της p53. Στη φυσιολογική μορφή της η πρωτεΐνη βοηθά στην αποκατάσταση του DNA των κυττάρων όταν αυτό έχει υποστεί βλάβη ή «σπρώχνει» τα κύτταρα στον θάνατο εάν οι βλάβες είναι ανεπανόρθωτες. Δεν είναι λοιπόν τυχαίο ότι η p53 αποκαλείται «φύλακας του γονιδιώματος».
Στη μεταλλαγμένη εκδοχή της ωστόσο η πρωτεΐνη δεν λειτουργεί σωστά με αποτέλεσμα τα καρκινικά κύτταρα, τα οποία κανονικά θα στόχευε, να «ξεγλιστρούν» από τους μηχανισμούς ελέγχου του οργανισμού και να πολλαπλασιάζονται. Για τον λόγο αυτό η p53 αποτελεί στόχο- «κλειδί» σε ό,τι αφορά την έρευνα για νέες αντικαρκινικές θεραπείες.
Η πρωτεΐνη – «κύμα»
Μέσα στα κύτταρα οι πρωτεΐνες p53 ακολουθούν μια μόνιμη… κυματιστή κίνηση, που θυμίζει αυτή που κάνουν τα φύκη όταν κυματίζουν στον πυθμένα του ωκεανού. Ετσι λόγω της αέναης κίνησής τους καθίσταται δύσκολο το να εντοπιστούν από τους ειδικούς τα σημεία-«κλειδιά» των πρωτεϊνών στα οποία θα μπορούσαν να προσδέσουν τις θεραπείες για τον καρκίνο.
Τώρα οι ερευνητές από την Καλιφόρνια χρησιμοποίησαν τη μέθοδο της μοριακής δυναμικής προκειμένου να προσομοιώσουν τις φυσικές κινήσεις των πρωτεϊνών. Μέσω της προσομοίωσης ανακάλυψαν μια «κρυμμένη τσέπη»-στόχο πρόσδεσης η οποία είναι ανοιχτή μόνο στο 5% των περιπτώσεων.
Στη συνέχεια οι ειδικοί σάρωσαν μια ηλεκτρονική βιβλιοθήκη που περιελάμβανε 2.298 μικρά μόρια και επέλεξαν από αυτά τα 45 που ήταν πιο υποσχόμενα σε ό,τι αφορούσε την πρόσδεσή τους στην πρωτεΐνη. Από τα 45 μόρια κατέληξαν σε ένα το οποίο ονομάζεται στικτικό οξύ – το μόριο αυτό χωρά τέλεια μέσα στην «τσέπη» της p53 και χαρίζει ογκοκατασταλτικές ιδιότητες στη μεταλλαγμένη μορφή της.
Προς νέα φάρμακα
Παρ¨ότι, όπως εξήγησε ένας εκ των επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, ο καθηγητής Βιολογικής Χημείας Πίτερ Κάιζερ, το στικτικό οξύ δεν μπορεί να λάβει τη μορφή ενός φαρμάκου για τον άνθρωπο, η νέα μελέτη δείχνει πως ο εντοπισμός μικρών μορίων με παρόμοια χαρακτηριστικά μπορεί να οδηγήσει σε θεραπείες που θα στοχεύουν τη μεταλλαγμένη p53.
«Η ανακάλυψη και φαρμακευτική ανάπτυξη ενός τέτοιου μορίου μπορεί να έχει σημαντική επίδραση στις θεραπείες για τον καρκίνο» σημείωσε ο καθηγητής Κάιζερ και προσέθεσε: «Αντί να επικεντρώνονται κάθε φορά σε μια μόνο μορφή της νόσου, οι ογκολόγοι θα μπορούν να αντιμετωπίζουν ένα ευρύ φάσμα καρκίνων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων του πνεύμονα και του μαστού, στους οποίους εμφανίζεται η μεταλλαγμένη εκδοχή της p53».
Για πολλές και διαφορετικές μορφές καρκίνου
Ο καθηγητής ανέφερε ότι αυτή τη στιγμή υπάρχει μια κατηγορία πειραματικών φαρμάκων (Nutlins) που σταματούν την αποδόμηση της p53. Ωστόσο τα φάρμακα αυτής της κατηγορίας δεν στοχεύουν τις μεταλλάξεις της πρωτεΐνης όπως θα συνέβαινε με ένα φάρμακο το οποίο θα προσδενόταν στη νεοανακαλυφθείσα «τσέπη» της.
Σημειώνεται ότι η νέα ανακάλυψη είναι το αποτέλεσμα πολλών ετών δουλειάς της ομάδας η οποία αποτελείται από επιστήμονες πολλών και διαφορετικών πεδίων – βιολόγοι, χημικοί, ειδικοί στους υπολογιστές. Όπως ανέφερε ο Ρίτσαρντ Λάθροπ, καθηγητής της Επιστήμης των Υπολογιστών που ήταν επίσης εκ των επικεφαλής της νέας μελέτης «πρόκειται για μια μεγάλη, πολύπλοκη προσπάθεια από ερευνητές διαφορετικών πεδίων. Απαιτείται η ικανότητα, η εμπειρία και η τεχνογνωσία πολλών ειδικών για να επιτευχθεί πρόοδος. Ελπίζουμε ότι η έρευνά μας θα οδηγήσει τελικώς σε φάρμακα που θα στοχεύουν πολλές διαφορετικές μορφές καρκίνου».
