enzymy, które mogą przyczyniać się do rozprzestrzeniania się raka są bardziej wyrafinowane niż myśleliśmy.
„w rzeczywistości spodziewaliśmy się, że nasz eksperyment ujawni, że enzymy nie mają tej zdolności, ale o dziwo stwierdziliśmy, że tak było”, mówi Stine Friis przez telefon z USA, gdzie prowadzi badania w imieniu Uniwersytetu Kopenhaskiego w amerykańskim Narodowym Instytucie Zdrowia.
Discovery może poprawić leczenie
rak jest obecnie leczony w oparciu o założenie, że enzymy powinny być zapobiegane rozszczepianiu następnej substancji w łańcuchu. Ma to na celu zapobieganie reakcji łańcuchowej, która spowodowałaby rozprzestrzenianie się raka.
to jednak chyba tylko połowa rozwiązania:
naukowcy badali dwa enzymy: matriptazę i prostasynę.
oba znajdują się na powierzchni komórki i należą do kategorii proteaz – grupy enzymów, które mogą rozszczepiać inne białka.
Matryptaza i prostazyna są ważne dla funkcjonowania komórek, które tworzą „powierzchnie” narządach, np. skórze, płucach i jelitach.
„do tej pory wkładaliśmy tylko skarpetkę do ust enzymu, pozostawiając go niezdolnym do „ugryzienia” następnej substancji w łańcuchu. Ale jeśli chcemy zablokować cały szlak sygnałowy, wydaje się, że musimy również związać jego ramiona, aby nie mógł związać się z innym enzymem”, mówi Friis, który ma doktorat z biologii molekularnej.
enzymy utrzymują reakcję łańcuchową
naukowcy odkryli, że enzymy mogą aktywować się nawzajem na więcej sposobów niż jeden. Z grubsza mówiąc, mogą ciąć i wiązać w tym samym czasie.
do tej pory uważano, że enzym może przekazać wiadomość do następnego enzymu w szlaku sygnałowym tylko poprzez „cięcie” do niego.
enzymy aktywują się nawzajem i uruchamiają kaskadę odpowiedzi-znaną również jako szlak sygnałowy.
naukowcy podejrzewają, że matriptaza i prostasyna występują we wczesnym stadium w tym samym szlaku sygnałowym, co czyni je bardzo interesującymi do badania.
gdy występuje nierównowaga, np. nadprodukcja matriptazy, ryzykujemy rozwój raka, ponieważ nasze komórki ulegają nadmiernej stymulacji.
typowe dla komórek nowotworowych jest wywoływanie nadprodukcji proteaz, aby wyrzeźbić przestrzeń w otaczającej tkance, aby rosnąć i rozprzestrzeniać się.
okazało się jednak, że mogą one również utrzymać reakcję łańcuchową tylko poprzez wiązanie się ze sobą. To zaskoczyło naukowców.
komórki szaleją
jeśli ta reakcja łańcuchowa wymknie się spod kontroli, może spowodować, że komórki wymkną się spod kontroli i staną się nowotworowe. Problemy pojawiają się, gdy enzymy stają się niezrównoważone.
wcześniejsze badanie na myszach ujawniło ścisły związek między „zbyt dużą” liczbą tych specjalnych enzymów a rozwojem raka.
wszystkie eksperymentalne myszy z podwyższonym poziomem matriptazy rozwinęły zmiany przedrakowe, a 7 z 10 zakończyło się rakiem skóry.
korelacja musi zostać wyjaśniona
„wiele skupialiśmy się na tym, jak enzymy się wzajemnie rozszczepiają, ale widzimy, że są w stanie zrobić coś więcej niż mówi nam nasz uproszczony model”, mówi Friis.
mówi, że droga została już wytyczona do badania, gdzie na tym szlaku sygnałowym odgrywa ta nowo odkryta funkcja i jak dokładnie enzymy „wspomagają” raka.
” można powiedzieć, że wkraczamy w nową erę dla tego typu enzymów. Myślę, że będziemy teraz obserwować wiele badań w tej dziedzinie.”
przeczytaj duńską wersję tego artykułu na videnskab.dk
tłumaczenie: Dann Vinther
- ’a Matriptase-Prostasin Reciprocal Zymogen Activation Complex with Unique Features: PROSTASIN AS a NON-ENZYMATIC CO-FACTOR FOR MATRIPTASE ACTIVATION’, J Biol Chem. (2013), Doi: 10.1074
- „Deregulowana matriptaza powoduje wielostopniową karcynogenezę niezależną od ras i promuje złośliwą transformację za pośrednictwem ras”, geny Dev. DOI: 10.1101
- profil Stine Friis