O echipă de cercetători sud-coreeni a descris un nou mecanism ce induce moartea celulelor canceroase prin perturbarea homeostaziei ionilor. Echipa a dezvoltat ionofori de potasiu bazaţi pe polipeptide elicoidale ce duc la instalarea decesului programat al celulelor. Ionoforii cresc concentraţia activă de oxigen pentru a stresa reticulu endoplasmic până la moartea celulară.
Diferenţele electrochimice dintre condiţiile extracelulare şi intracelulare are un rol important în creşterea celulelor şi metabolism. Atunci când homeostaza ionică a unei celule este perturbată, înăuntrul celulei sunt inhibate funcţiile critice ce accelerează activarea apoptozei.
Până acum, chiar dacă ionoforii au fost utilizaţi intens ca perturbatori ai homeostazei ionice, mecanismele morţii celuare au fost neclare, iar bioaplicabilitatea a fost limitată.
În noul studiu publicat în ”Advanced Science”, echipa a prezentat un agent anticancer bazat pe peptide alfa elicoidale, capabil de transportarea ionilor de potasiu cu solubilitate în apă. Grupurile ionice cationice, hidrofilice şi de potasiu au fost combinate la capătul lanţului peptidelor pentru a furniza atât transportul ionilor, cât şi proprietăţi hidrofilice.
Aceşti ionofori bazaţi pe peptide reduc concentraţia intracelulară de potasiu şi în acelaşi timp cresc concentraţia intracelulară de calciu. Concentraţiile crescute de calciu intracelular produc specii de oxigen reactive intracelulare, cauzând stres al reticulului endoplasmic, ceea ce în final duce la apoptoză.
Efectele anticancer au fost evaluate la şoareci pentru a confirma beneficiile terapeutice şi s-a descoperit că creşterea tumorală a fost semnificativ inhibată prin apoptoza mediată de stresul endoplasmic.
”Un ionofor bazat pe peptide este mai eficient decât agenţii convenţionali chimioterapeutici pentru că induce apoptoza prin niveluri ridicate de specii de oxigen reactive. Ne aşteptăm ca acest nou mecanism să fie folosit pe scară largă ca o nouă strategie chimioterapeutică”, a spus autorul principal dr. Dae-Yong Lee, citat de technologynetworks.com.
