Ексклузивно Астронавтът Майкъл Лопес-Алегрия с лекция във Физическия факултет

Ново лекарство може да се насочи към протеини на повърхността на раковите клетки и да ги унищожи

Начин за унищожаване на специфични протеини на повърхността на клетките може да доведе до нови методи за лечение на широк спектър от заболявания, особено на рак

Ваня Милева Последна промяна на 26 септември 2023 в 00:00 2697 0

Светлинна микрография на клетки на рак на гърдата, които един ден биха могли да бъдат лекувани чрез насочване към специфични протеини на тяхната повърхност

Кредит Flickr, NIH Image Gallery (CC BY-NC 2.0)

Светлинна микрография на клетки на рак на гърдата, които един ден биха могли да бъдат лекувани чрез насочване към специфични протеини на тяхната повърхност

Нов вид лекарство, което унищожава специфични протеини на повърхността на клетките, може да доведе до по-добри терапии за заболявания като рак.

Подходът, разработен от Син Джоу (Xin Zhou) от Института за ракови заболявания "Дана-Фарбър" в Бостън, Масачузетс, и нейните колеги, включва използването на модифицирани антитела, които са нарекли TransTAC, за присъединяване на повърхностен протеин към друг разпространен протеин, който участва в преноса на желязо в клетките. След това първият протеин се вкарва в клетката и я разрушава.

Това води до унищожаване на повече от 90 % от целевия протеин при различни експерименти с клетъчни култури. Един от протеините, към които се насочва екипът на Джоу, помага на раковите клетки да избегнат имунната система.

"Тази стратегия е изключително иновативна и изглежда има огромен потенциал за лечение на различни видове рак", коментира Трейси Даниелс-Уелс (Tracy Daniels-Wells) от Калифорнийския университет в Лос Анджелис.

Почти всички лекарства действат, като се намесват във функциите на протеините, обикновено чрез свързване с ключови места в тях. Повечето лекарства се състоят и от малки молекули, които могат да се придвижват от кръвния поток в клетките.

За много целеви белтъци обаче изследователите не са успели да открият малки молекули, които се свързват с ключовите им места достатъчно добре, за да блокират тяхната активност. Така през 1998 г. Крейг Крюс (Craig Crews) от Йейлския университет стига до идеята да създаде лекарства, които унищожават протеините, вместо да блокират тяхната активност.

Екипът му създава лекарства, наречени PROTAC, които ефективно добавят маркер "рециклирай ме" към целевия протеин, което води до неговото унищожаване от клетката. През 2020 г. първите изпитания на PROTAC върху хора отчитат положителни резултати и в момента в процес на разработване са повече от 70.

Но за да влязат в клетките, PROTAC трябва да са лекарства с малки молекули, а намирането на безопасни и ефективни такива е трудно. Затова напоследък няколко екипа по света започнаха да прилагат идеята за унищожаване на протеини, а не за блокирането им, към протеините, които се намират в мембраните на клетките.

Тъй като тези белтъци стърчат от клетъчната повърхност, към тях могат да се насочат големи молекули, като антитела, които се разработват по-лесно и са много по-специфични от нискомолекулните лекарства. И тъй като около една трета от всички човешки протеини се намират на мембраните, все още има много възможности за лечение на огромен брой заболявания.

Повечето методи, изпробвани досега, действат само за определени видове клетки, но подходът, разработен от екипа на Джоу, би трябвало да е по-универсален, тъй като разчита на мембранен протеин, наречен трансферинов рецептор. Той участва в усвояването на желязото и се намира в почти всички видове клетки в тялото. Нещо повече, този рецептор обикновено е в много по-високи нива при раковите клетки, тъй като те се нуждаят от повече желязо, отколкото нормалните клетки.

Трансфериновите рецептори приемат желязо с помощта на протеина трансферин. Той се освобождава в кръвта от черния дроб, свързвайки се първо с желязото, а след това с трансфериновия рецептор. Това кара клетъчната мембрана около рецептора да се издуе и притисне и да образува малко мехурче в клетката.

След това клетката освобождава храносмилателни ензими в мехурчето, за да може желязото да се абсорбира, а рецепторът за трансферин се връща към външната мембрана. По цялата повърхност на клетката този процес може да се случва 500 пъти всяка секунда.

Когато TransTAC свърже целеви протеин с трансфериновия рецептор, целевият протеин също се оказва в мехурчето, където се разрушава от ензимите. Модифицираното антитяло е предназначено да освободи трансфериновия рецептор в този момент.

За да провери дали идеята работи, екипът на Джоу създава TransTAC, които са насочени към три различни мембранни протеина, и ги изпробва върху ракови клетки, растящи в култура.

Например много ракови заболявания имат на повърхността си протеин, наречен PD-L1, който изпраща сигнал "не ме атакувай" към имунната система. Създаденият от екипа TransTAC, насочен към PD-L1, намалява нивото на този протеин върху клетките на рака на гърдата с 98 %.

Екипът все още не е тествал ефективността на TransTAC при животни, но мишки, на които е бил поставен един вид TransTAC, не са показали никакви вредни ефекти.

"Това е много готина идея и вълнуващ напредък", казва Елиът Хершберг (Elliot Hershberg) от Станфордския университет в Калифорния. Подобно на Даниелс-Уелс, той смята, че този подход може да се окаже най-подходящ за лечение на ракови заболявания.

Справка: Transferrin Receptor Targeting Chimeras (TransTACs) for Membrane Protein Degradation
Dingpeng Zhang, Jhoely Duque-Jimenez, Garyk Brixi, Francesco Facchinetti, Kaitlin Rhee, William W. Feng, Pasi A. Jänne, Xin Zhou; bioRxiv; doi: https://doi.org/10.1101/2023.08.10.552782 

Източник: Potential new medicine can target proteins on cancer cell surfaces, New Scientist

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !