Cercetătorii au dezvoltat un candidat de medicament care împiedică formarea celulelor canceroase

februarie 17 12:50 2023

Articol scris de:

Beatrice Popa

Timp citire articol: 4 minut(e)

O proteină „otrăvită” chimic acționează ca un comutator molecular pentru a stimula formarea cancerului, a descoperit o echipă internațională de cercetători, într-un recent studiu. Ei au conceput și un candidat de medicament, cunoscut sub numele de DBIC, care a împiedicat transformarea celulelor precanceroase în cancer, în testele de laborator.

Oamenii de știință de la Institutul biomedical Scripps Research, din Statele Unite, împreună cu colaboratori din Japonia, au descoperit cum o formă „otrăvită” a unei proteine poate declanșa o cascadă de evenimente care favorizează dezvoltarea anumitor tipuri de cancer.

Cercetarea, publicată luna aceasta, în Nature Communications, a dus la dezvoltarea unui medicament candidat care poate readuce proteina la forma sa normală. La șoarecii cu cancer de colon, medicamentul a împiedicat sau a încetinit dramatic formarea tumorilor.

„Aceasta este o legătură foarte importantă între mediu, gene și cancer și ar putea fi o țintă de medicamente”, spune autorul principal dr. Stuart Lipton, profesor și neurolog clinician în La Jolla, California. Studiul a fost realizat în colaborare cu o echipă condusă de Takashi Uehara de la universitatea Okayama din Japonia.

Grupul de cercetare condus de dr. Lipton a descoperit anterior un proces numit S-nitrozilare a proteinelor, în care o moleculă înrudită cu oxidul nitric se leagă de atomii de sulf din proteine pentru a modifica funcțiile acestor proteine.

Oxidul nitric se găsește în mod natural în organism și este produs ca răspuns la inflamații, dar se poate forma și din nitrați și nitriți care sunt consumați (sub formă de carne procesată) sau respirați (prin fumul de țigară sau poluarea aerului).

Recent echipa a arătat cum S-nitrozilarea ar putea contribui la boala Alzheimer, precum și la boala Parkinson, demența cu corpuri Lewy, boala Lou Gehrig (scleroză laterală amiotrofică – SLA) și unele forme de autism.

Separat, oamenii de știință știu că multe gene pot fi activate sau dezactivate de proteine numite ADN-metiltransferaze (un proces cunoscut sub numele de control epigenetic al expresiei genice). Atunci când aceste proteine adaugă o grupare metil – un fel de marker chimic – la un lanț de ADN, ele împiedică activarea genelor din apropiere.

În unele tipuri de cancer, acești inhibitori de metil sunt eliminați, iar genele implicate în creșterea și răspândirea tumorii se activează în mod anormal.

„Dacă blocăm metilarea, genele se activează atunci când nu ar trebui să fie activate, iar acest lucru este cunoscut ca fiind un factor important în unele tipuri de cancer”, spune dr. Lipton.

„Dar nimeni nu știa care este principalul factor declanșator al acestui proces”, explică medicul.

În cadrul cercetării, dr. Lipton, împreună cu Tomohiro Nakamura, cercetător la Scripps Research, și colegii lor din Japonia, au arătat că atunci când ADN-metiltrasferaza 3B (DNMT3B) este S-nitrozilată – ceea ce se poate întâmpla în prezența unor niveluri ridicate de oxid nitric – nu mai adaugă grupări metil la ADN.

Acest lucru permite apoi unor gene care cauzează cancer să se activeze.

Descoperirile sugerează modul în care prin care carnea procesată, poluarea aerului, fumul de țigară și inflamația – toate legate de unele forme de cancer – ar putea transforma DNMT3B în forma sa „otrăvită”, favorabilă cancerului.

„Este o formă otrăvită a DNMT3B”, spune dr. Lipton.

Grupul a continuat să demonstreze că, atunci când DNMT3B este „otrăvită” în acest mod, nivelurile de expresie a 173 de gene diferite din celulele umane se modifică. Printre aceste gene se numără Ccnd2, despre care se știa deja că este implicată în formarea cancerelor gastrice și de colon la om.

Grupul de cercetare din Japonia a conceput apoi un medicament care ar împiedica DNMT3B să fie S-nitrozilat, dar nu blochează funcția sa normală și nici nu afectează S-nitrozilarea altor proteine. Asta a împiedicat oxidul nitric, chiar și atunci când este prezent la niveluri ridicate, să transforme DNMT3B în forma sa „otrăvită”.

Echipele de cercetători au descoperit că medicamentul, cunoscut sub numele de DBIC, a împiedicat transformarea în laborator a celulelor precanceroase, izolate din colon, în cancer de colon.

Mai mult, atunci când au administrat DBIC șoarecilor predispuși la cancer de colon, medicamentul a împiedicat practic formarea tumorilor, chiar și atunci când inflamația a produs niveluri ridicate de oxid nitric.

Cercetătorii consideră că S-nitrozilarea DNMT3B este probabil asociată și cu alte tipuri de cancer, inclusiv cancerul cerebral și de sân.

Astfel, ei și-au propus mai multe cercetări asupra listei complete de gene care sunt afectate de DNMT3B S-nitrozilat.

„Încă nu cunoaștem toată gama de tipuri de tumori cu care ar putea fi asociate acest comutator molecular”, spune dr. Lipton. „Vom urmări acest lucru în viitor, și vom încerca să înaintăm DBIC pentru a fi testat la oameni”, a mai precizat medicul.

(Foto: Echipa a descoperit că atunci când proteina DNMT3B devine S-nitrozilată în prezența oxidului nitric, genele legate de cancer se activează, ceea ce duce la proliferarea celulelor tumorale. Credit: Scripps Research)