Proteinele sintetice modificate să recunoască căile biologice supraactive pot distruge celulele canceroase şi le protejează pe cele sănătoase, conform unui studiu efectuat de cercetătorii de la Şcoala de Medicină a Universităţii Stanford.
Abordarea personalizabilă, pe care cercetătorii o numesc RASER, se bazează pe doar două proteine: prima este activată în prezenţa unui semnal de creştere pornit găsit de obicei în celulele canceroase, iar a doua poartă un răspuns programat de cercetător, cum ar fi activarea genelor implicate în moartea celulelor.
Chiar dacă experimentele au fost limitate la celule crescute în laborator, cercetătorii sunt de părere că rezultatele ar putea duce la o nouă terapie împotriva cancerului în care proteinele sintetice livrează tratamente ţintite precis şi personalizate pentru fiecare pacient pentru a depăşi astfel efectele secundare, uneori devastatoare, ale opţiunilor din prezent.
”Efectiv modificăm celulele canceroase pentru a produce rezultatul pe care ni-l dorim. Mereu am căutat o cale de a ucide celulele canceroase, dar nu şi pe cele normale. Celulele canceroase apar din semnalele defectuoase ce le permit să crească inadecvat, deci am intrat în celulele canceroase pentru a redirecţiona aceste semnale defectuoase către ceva folositor”, a spus dr. Michael Lin, profesor asociat de neurobiologie şi inginerie biologică, citat de sciencedialy.com.
Multe tipuri de cancer se bazează pe o serie de semnale cu originea în proteine numite receptori, cuprinşi în membrana celulei. Aceste căi de semnalizare sunt folosite de celulele sănătoase pentru a creşte ca răspuns la factorii externi, ca de exemplu în timpul dezvoltării sau recuperării dintr-o rănire. Oricum, de obicei aceste proteine receptor sunt modificate sau supraexprimate la celulele canceroase în feluri ce fac proteina receptor să funcţioneze continuu, furnizându-i celulei semnale constante, nedorite, de creştere.
Cercetătorii s-au concentrat pe doi receptori, EGFR şi HER2 – membri ai unei familii de receptori numite receptori ErbB – care de obicei conduc la creşterea cancerului cerebral, de plămân şi de sân. HER2, de exemplu, este ţintit de Herceptin în cazul cancerului la sân.
Multe medicamente comune împotriva cancerului, inclusiv Herceptin, funcţionează prin blocarea cascadei semnalelor declanşate de activarea receptorului. Oricum, din nefericire, aceste medicamente nu pot face diferenţa dintre celulele canceroase, în care calea este întotdeauna activată şi celulele sănătoase care funcţionează normal.
”Nu am avut un medicament care să poată face diferenţa între o cale ce semnalizează normal şi una care este activă anormal. Am ştiut că avem nevoie de o strategie mai bună, o metodă mai raţională de a trata cancerul. Dar nu am avut metoda de a face asta până acum, recent”, a mai spus Lin.
Cercetătorii au proiectat o proteină sintetică ce constă în două proteine naturale contopite între ele – una ce se leagă de receptorii activi ErbB şi alta ce separă o secvenţă specifică de aminoacizi. Apoi, au modificat o a doua proteină ce se leagă de suprafaţa interioară a membranei celulare şi care conţine o secvenţă ”cargo” personalizabilă ce poate purta acţiuni specifice în celulă. Când prima proteină se leagă de un receptor ErbB activ, taie a doua proteină şi eliberează încărcătura cargo în interiorul celulei.
Cercetătorii au observat că sistemul lor RASER (”rewiring of aberrant signaling to effector release” a fost în mod special eficient pentru celulele canceroase dependente de activitatea receptorilor ErbB. Pentru primul test ei au ales să folosească o proteină implicată în declanşarea morţii celulelor drept cargo RASER.
Echipa a comparat sistemul RASER cu două terapii folosite în prezent împotriva cancerului la sân metastatic –chimioterapia şi un medicament ce blochează activitatea ErbB – în mai multe tipuri de celule cultivate – celule canceroase de la sân şi plămân în care calea Erb8 a fost supraactivă; celule canceroase de la sân în care activitatea ErbB a fost normală; şi linii de celule noncanceroase de la sân şi plămân.
Cercetătorii au observat că tratamentul tradiţional prin chimioterapie cu carboplatin şi paclitaxel a ucis toate celulele fără să discrimineze. Efectul inhibitorului căii ErbB asupra viabilităţii celulelor a variat şi nu a corelat concret cu nivelurile activităţii căii ErbB. Doar RASER a omorât specific acele celule în care calea ErbB era supraactivă, în timp ce le-a protejat pe cele în care activitatea ErbB era normală.
