Ισχυρό και εύκαμπτο, το μετάξι της αράχνης είναι ένα από τα πιο εκπληκτικά υλικά στον φυσικό κόσμο. Λόγω των εξαιρετικών χαρακτηριστικών του, χρησιμοποιείται στην ιατρική έρευνα, από τη γονιδιακή θεραπεία έως την επανορθωτική χειρουργική.
Τώρα, μια ομάδα επιστημόνων από το Karolinska Institutet (KI) στη Σουηδία ανακάλυψε μια άλλη χρήση του υλικού: τη σταθεροποίηση και ενίσχυση της p53, μιας πρωτεΐνης που καταστέλλει και σκοτώνει τα καρκινικά κύτταρα.
Η πρωτεΐνη p53 προστατεύει τα κύτταρά μας από τον καρκίνο- ωστόσο, διασπάται γρήγορα στο κύτταρο. Προσθέτοντας πρωτεΐνη αραχνοΰφαντου μεταξιού στην p53, οι ερευνητές κατάφεραν να την κάνουν πιο σταθερή και πιο ισχυρή, αποδεικνύοντας ουσιαστικά ότι είναι εφικτή η ανάπτυξη μιας πρωτεΐνης που είναι πιο σταθερή και ικανή να καταστρέφει τα καρκινικά κύτταρα.
«Ο φύλακας του γονιδιώματος»
Οι ερευνητές του KI για τον καρκίνο διερευνούσαν πώς η p53, καθώς και το γονίδιο p53 που την κωδικοποιεί, επηρεάζει την ανάπτυξη του καρκίνου. Η πρωτεΐνη αυτή ουσιαστικά παρακολουθεί την κυτταρική διαίρεση και τη σταματά αν ανιχνεύσει βλάβη στο DNA ή μετάλλαξη. Αυτό εμποδίζει τα κατεστραμμένα κύτταρα να γίνουν καρκινικά.
Παίζει τόσο βασικό ρόλο που οι μεταλλάξεις ή άλλα είδη δυσλειτουργίας του γονιδίου p53, έχουν συνδεθεί με τους μισούς από τους καρκίνους. Πρόκειται για μία από τις πιο διαδεδομένες γενετικές αλλαγές που παρατηρούνται στον καρκίνο και ένα κρίσιμο σημείο εστίασης για τους ερευνητές που αναζητούν νέες θεραπείες.
«Το πρόβλημα είναι ότι τα κύτταρα παράγουν μόνο μικρές ποσότητες της p53 και στη συνέχεια τη διασπούν γρήγορα, καθώς πρόκειται για μια πολύ μεγάλη και ‘ακατάστατη’ πρωτεΐνη», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Μάικλ Λάντρε, σε δελτίο τύπου.
Για να βρουν τη λύση σε αυτό το πρόβλημα, οι ερευνητές συνεργάστηκαν με ειδικούς από το Τμήμα Βιοεπιστημών και Διατροφής του ΚΙ και στράφηκαν στη φύση καθώς εμπνεύστηκαν από τον τρόπο με τον οποίο φτιάχνει σταθερές πρωτεΐνες.
Μετά από έρευνα, οι επιστήμονες επέλεξαν να χρησιμοποιήσουν την πρωτεΐνη του μεταξιού της αράχνης για να σταθεροποιήσουν την p53, καθώς το μετάξι αποτελείται από μακριές αλυσίδες εξαιρετικά σταθερών πρωτεϊνών και παράλληλα είναι ένα από τα ισχυρότερα πολυμερή της φύσης.
Ένα μικρό τμήμα μιας συνθετικής πρωτεΐνης αραχνοΰφαντου μεταξιού συνδέθηκε με μια ανθρώπινη p53, με αποτέλεσμα μια πρωτεΐνη σύντηξης αραχνοΰφαντου μεταξιού-p53, σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Structure». Όταν οι ερευνητές εισήγαγαν αυτή τη χιμαιρική πρωτεΐνη σε κύτταρα in vitro, είδαν ότι αυτά άρχισαν να την παράγουν σε μεγάλες ποσότητες. Η πρωτεΐνη αυτή αποδείχθηκε οτι ήταν πιο σταθερή από τη συμβατική p53 και είχε μεγαλύτερες αντικαρκινικές ιδιότητες.
Οι ερευνητές μπόρεσαν να καταλάβουν γιατί η προσθήκη της πρωτεΐνης του μεταξιού της αράχνης είχε αυτά τα αποτελέσματα. Πιστεύουν ότι αποκαθιστά τη δομή στα άτακτα τμήματα της πρωτεΐνης p53, αλλά η δομή της νέας πρωτεΐνης και οι επιδράσεις της στα υγιή κύτταρα, θα πρέπει να μελετηθούν περαιτέρω.
«Η δημιουργία μιας πιο σταθερής παραλλαγής της p53 στα κύτταρα είναι μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση στη θεραπεία του καρκίνου και τώρα έχουμε ένα εργαλείο που αξίζει να εξεταστεί», δήλωσε ο συν-συγγραφέας και ανώτερος καθηγητής Σερ Ντέιβιντ Λέιν.
«Ελπίζουμε τελικά να αναπτύξουμε ένα εμβόλιο κατά του καρκίνου με βάση το mRNA, αλλά πριν το κάνουμε αυτό πρέπει να γνωρίζουμε πώς λειτουργεί η πρωτεΐνη στα κύτταρα και αν σε μεγάλες ποσότητες της μπορεί να είναι τοξική».
ΠΗΓΗ: Interesting Engineering
www.ertnews.gr
Εύη Τσιριγωτάκη