Szczególna Klasa Białek

Opublikowany dnia: 2020-01-27
Przeczytano: 857
Autor: Barbarella
Opublikowany w kategorii: Rak

Kilkadziesiąt lat temu naukowcy zidentyfikowali szczególną klasę białek

przenoszących choroby od raka po choroby neurodegeneracyjne. Te „wewnętrznie nieuporządkowane białka” (IDP) wyglądały inaczej niż białka o sztywnych strukturach, które były bardziej znane w komórkach.

IDP były zmiennokształtne, pojawiały się jako zespoły składników, które nieustannie zmieniały konfiguracje. Ta luźna struktura okazuje się umożliwiać IDP-om łączenie wielu różnych molekuł w krytycznych momentach, np. podczas reakcji komórki na stres.

Badacze medyczni nie byli jednak w stanie stworzyć metod leczenia, które eliminowałyby lub regulowały nieprawidłowe funkcjonowanie osób z zaburzeniami funkcji życiowych. Wynika to z faktu, że większość stosowanych obecnie leków wymaga stabilnych struktur, aby móc je stosować, a u osób z zaburzeniami nie pozostają w organizmie wystarczająco długo. Dobrze znane nieuporządkowane białka, które mogą przyczyniać się do powstawania raka - w tym c-Myc, p53 i K-RAS - okazały się zbyt nieuchwytne. Ale ten obraz zaczyna się zmieniać.

Naukowcy używają rygorystycznych kombinacji biofizyki, mocy obliczeniowej i lepszego zrozumienia sposobu, w jaki IDP działają w celu identyfikacji związków, które hamują te białka. W 2017 roku naukowcy we Francji i Hiszpanii wykazali, że możliwe jest wycelowanie w zmienny "rozmyty" interfejs PRI i trafienie w niego.

Wykazali oni, że zatwierdzony przez FDA lek o nazwie trifluoperazyna (stosowany w leczeniu zaburzeń psychotycznych i lęku) związał się z NUPR1, nieuporządkowanym białkiem uczestniczącym w postaci

raka trzustki, i hamował go.

Badania przesiewowe na dużą skalę, mające na celu ocenę tysięcy kandydatów na leki pod kątem potencjału terapeutycznego, ujawniły kilka z nich, które hamują c-Myc, a niektóre zmierzają w kierunku rozwoju klinicznego. Zidentyfikowano dodatkowe molekuły, które działają na IDP, takie jak beta-amyloid, zaangażowane w choroby takie jak Alzheimer.

Lista ta będzie się nadal powiększać, zwłaszcza że rola, jaką IDP odgrywają w kluczowych częściach komórek, znanych jako bezbłonowe organelle, staje się coraz wyraźniejsza. Często nazywane kropelkami lub kondensatami, te organelle przynoszą ważne cząsteczki komórkowe - takie jak białka i RNA, które w określonych momentach zamykają się w sobie, jednocześnie rozdzielając inne.

Naukowcy opracowali nowe, potężne narzędzia do manipulacji molekularnej, nazwane Corelet i CasDrop, które pozwalają badaczom kontrolować powstawanie tych kropel. Korzystając z tych i innych narzędzi, naukowcy dowiedzieli się, że PRI mogą pomóc w kontroli tworzenia się kropel, ich funkcjonowania i rozkładu.

Przemysł stawia również na terapeutyczny potencjał IDP. Firma biotechnologiczna IDP Pharma opracowuje rodzaj inhibitora białka do leczenia szpiczaka mnogiego i raka małokomórkowego płuc. Graffinity Pharmaceuticals, wchodząca obecnie w skład NovAliX, zidentyfikowała małe cząsteczki, które mogą być wykorzystywane do leczenia zaburzonego stężenia białka tau, które jest związane z patologią choroby Alzheimera.

Jest coraz bardziej prawdopodobne, że w ciągu najbliższych trzech do pięciu lat te niegdyś "odporne" białka trafią do krzyżówki rozwoju leków.