S-a descoperit o nouă funcţie pentru o proteină importantă în leucemie. Descoperirea neaşteptată ar putea ajuta oamenii de ştiinţă să înţeleagă mai bine modul în care creşte cancerul - şi cum să îl combată.
O proteină esenţială în transportul celular a fost identificată ca posibilă ţintă terapeutică în oncologie. Cercetătorii au descoperit un rol neaşteptat al proteinei, care ar putea explica cum ia naştere cancerul. Descoperirea ar putea oferi oamenilor de ştiinţă noi perspective cu privire la modul în care se dezvoltă cancerul şi cum să îl combată.
Cercetătorii de la Universitatea americană Northwestern au descoperit o funcţie necunoscută anterior a proteinei Exportin-1 (cunoscută şi sub denumirea Xpo1 sau Crm1), prezentă în nucleul tuturor celulelor vegetale şi animale), un factor esenţial în transportul molecular intracelular, care ar putea deschide noi căi pentru tratamente oncologice mai sigure. Noua funcţie a proteinei ar putea explica mecanismele moleculare din spatele diviziunii celulare şi proliferării necontrolate a celulelor canceroase.
Pe lângă rolul său clasic în exportul proteinelor şi al altor molecule din nucleu către citoplasmă, un recent studiu al echipei Northwestern demonstrează că Exportin-1 acţionează şi ca un reglator al expresiei genice, facilitând transcripţia genică prin reorganizarea genomică la nivel nuclear.
Această descoperire redefineşte implicarea Exportin-1 în procesele celulare şi sugerează că supraexprimarea sa în anumite tipuri de cancer ar putea contribui la progresia tumorală. În acest context, vizarea selectivă a funcţiei sale de reglare transcripţională ar putea conduce la strategii terapeutice mai sigure, cu efecte adverse reduse.
Exportin-1: de la transport celular la activator tăcut al oncogenezei.
Exportin-1, o proteină adesea supraexprimată în leucemii şi alte tipuri de cancer, era cunoscută anterior pentru rolul său în transportul moleculelor din nucleul celulei spre citoplasmă. Cercetări recente arată că această proteină ar putea avea şi un rol activ în activarea transcripţiei genice. Dacă această funcţie este deturnată, poate favoriza diviziunea celulară necontrolată, contribuind astfel la apariţia şi progresia cancerului. Vizarea specifică a rolului Exportin-1 în transcripţie ar putea conduce în viitor la terapii oncologice mai eficiente şi mai puţin toxice.
Descoperirea neaşteptată oferă oamenilor de ştiinţă noi perspective asupra modului în care se declanşează cancerul – şi cum ar putea fi combătut.
Deşi era deja cunoscută pentru rolul său în exportul moleculelor din nucleu, echipa de cercetare a demonstrat că Exportin-1 are un rol-cheie şi în stimularea transcripţiei genice – procesul prin care ADN-ul este copiat în ARN, permiţând activarea genelor.
Studiul arată că factorii de transcripţie, responsabili de reglarea acestui proces, pot ghida genele spre complexul porului nuclear – poarta de acces care reglează traficul molecular între nucleu şi restul celulei. Exportin-1 acţionează ca o punte în această interacţiune. Prin ancorarea factorilor de transcripţie (şi a genelor reglate de aceştia) la proteinele porului nuclear, Exportin-1 ajută la repoziţionarea genelor către periferia nucleului. Această relocalizare stimulează activitatea de transcripţie şi creşte expresia genică.
Legătura cu dezvoltarea cancerului
„Pentru că Exportin-1 este frecvent supraexprimată în cazuri de cancer şi leucemie, acest studiu ridică posibilitatea ca noua funcţie descoperită să joace un rol important în favorizarea creşterii tumorale”, explică profesorul Jason Brickner, conducătorul studiului şi cercetător în biologia moleculară la Northwestern.
„Această cercetare oferă o explicaţie moleculară pentru un fenomen pe care l-am observat în urmă cu 20 de ani – deplasarea genelor către periferia nucleului atunci când sunt activate”.
Cercetătorul a studiat timp de două decenii genomica în drojdia de bere, un model excelent pentru celulele eucariote, deoarece posedă caracteristici ale nucleului comune tuturor plantelor, animalelor şi fungilor. Exportin-1 este prezentă în toate aceste organisme, iar modul în care interacţionează cu genomul ar putea fi universal.
Echipa interdisciplinară a folosit metode variate, precum urmărirea moleculelor individuale, localizarea cromatinei în celule vii, cartografiere genomică la scară largă şi analize biochimice, pentru a înţelege în detaliu funcţiile Exportin-1 în drojdie.
Aceste rezultate neaşteptate, publicate recent în revista Molecular Cell, ar putea sprijini dezvoltarea unor terapii oncologice care inhibă creşterea cancerului fără a afecta funcţiile celulare normale.
Implicaţii pentru tratamentele împotriva cancerului
Potrivit cercetătorilor, proteina Exportin-1 este supraexprimată în multe tipuri de leucemie şi cancer. Deoarece se leagă direct de genom, ar putea modifica transcripţia într-un mod care favorizează oncogeneza.
Inhibitorii Exportin-1 sunt deja utilizaţi la pacienţii care nu răspund la terapiile de primă şi a doua linie, dar aceste tratamente sunt foarte toxice şi au efecte adverse importante, deoarece blochează complet exportul nuclear – o funcţie esenţială a celulelor, notează Tiffany Ge, doctorandă şi prima autoare a studiului.
O nouă înţelegere a rolului dual al acestei proteine sugerează că supraexprimarea sa ar putea contribui la dezvoltarea cancerului prin amplificarea expresiei genelor implicate în diviziunea celulară. Inhibarea doar a acestei funcţii, fără a afecta exportul din nucleul celular, ar putea conduce la dezvoltarea unor medicamente mai eficiente şi mai bine tolerate.
Totuşi, nu se ştie încă dacă rolul Exportin-1 în transcripţie este esenţial, ceea ce ar putea face inhibarea sa la fel de toxică.
Înainte de a se avansa spre dezvoltarea de noi terapii, cercetătorii intenţionează să confirme că interacţiunea dintre Exportin-1 şi factorii de transcripţie este valabilă şi în alte specii, şi să clarifice mai exact mecanismul molecular implicat.
