Dwa białka – nadzieja na leczenie nowotworów

Wysokie stężenie białek KPC1 i p50 może chronić tkanki przed guzami nowotworowymi – dowiodły eksperymenty badaczy z laboratorium na Wydziale Lekarskim im. Rappaporta izraelskiego Instytutu Technologii w Hajfie. Zespołem lekarzy specjalizujących się w rozpoznawaniu i leczeniu nowotworów z klinik: Rambam, Carmel i Centrum Medycznego Hadassa, kierowała dr Yelena Kravtsova-Ivantsiv. Laboratorium prowadzone jest przez prof. Aarona Ciechanovera, laureata Nagrody Nobla z chemii.

Wyniki badań, które opublikował magazyn „Cell", mogą się przyczynić do opracowania skutecznych terapii nowotworowych.

Nie oznacza to jednak, że przełom w leczeniu raka nastąpi szybko. Mimo odkrycia tych dwóch kluczowych białek naukowcy nadal nie znają wszystkich mechanizmów biochemcznych odpowiedzialnych za powstawanie nowotworów.

– Potrzeba jeszcze wielu lat, aby potwierdzić nasze ustalenia i zrozumieć mechanizmy pozwalające na skuteczne zwalczanie nowotworów – ostrzega prof. Ciechanover. – Opracowanie leku na podstawie tego odkrycia jest możliwe, choć nie do końca pewne, a droga do takiego leku jest długa i skomplikowana.

Naukowcy odkryli, że białko p50 stanowi czynnik rozwoju raka i wytwarzane jest w wielu komórkach ciała. Ale w obecności białka KPC1 jego stężenie rośnie, a wtedy oba białka przyczyniają się do zniszczenia komórek nowotworowych.

Działanie białek odkryto podczas prowadzonych badań nad funkcjonowaniem ubikwityny. Odpowiada ona za ważny proces regulacyjny w życiu komórki – jest odpowiedzialna za degradację wadliwych białek, które mogłyby szkodzić, jeśli nie byłyby usunięte.

Za odkrycie tego procesu prof. Ciechanover (wraz z Avramem Hershką i Irwinem Rose'em) otrzymał Nagrodę Nobla.

Ubikwityna oznacza białka i „wysyła" je do zniszczenia w kompleksie komórkowym, zwanym proteasomem. Białka, które docierają do proteasomu, są zazwyczaj kompletnie zniszczone, ale są pewne wyjątki. Badacze przeanalizowali działanie białka o nazwie p105. Może ono zostać zniszczone całkowicie po oznaczeniu go przez ubikwitynę, ale w wielu przypadkach zostaje zmodyfikowane i staje się białkiem p50. A to, który proces będzie zachodził, decyduje o powstaniu innego kompleksu białkowego NF-kB – łącznika pomiędzy stanem zapalnym a nowotworem.

Poszukiwanie związku między procesami zapalnymi i rakiem trwa od czasu, kiedy po raz pierwszy pojawiła się taka hipoteza w 1863 roku. Wtedy wysunął ją niemiecki patolog Rudolf Virchow, a jego poglądy zostały potwierdzone dopiero po wielu latach badań.

Kompleks białkowy NF-kB odkryty został dopiero 30 lat temu. Od tego czasu naukowcy prowadzili intensywne badania, które pozwoliły połączyć go z transformacją nowotworową. NF-kB bierze udział w powstawaniu guzów prostaty, piersi, płuc, głowy i szyi, jelita grubego, mózgu i innych. Przyczynia się do hamowania programowanej śmierci komórkowej, przyspiesza niekontrolowany podział komórek rakowych. Wpływa też stymulująco na tworzenie się nowych naczyń krwionośnych, które zaopatrują rosnące guzy, i przyczynia się do wzrostu oporności komórek nowotworowych na działanie promieniowania i chemioterapii.

Naukowcy izraelscy rozszyfrowali, co decyduje o tym, czy białko p105 „obsługiwane" przez układ ubikwityny zostanie całkowicie zniszczone czy też przekształcone w p50. Jeśli w układzie ubikwityny bierze udział białko KPC1, powstaje białko p50. I to właśnie te zjawiska przyczyniają się do hamowania złośliwego wzrostu komórek.