Brasiilia herilase toksiin tapab vähirakke

Brasiilia herilase Polybia paulista mürk sisaldab võimsat toksiini, mis tapab vähirakud, kahjustamata terveid rakke. Nüüd on grupp teadlasi Paulista osariigi ülikoolist (UNESP) ja Inglismaa Leedsi ülikoolist avastanud täpselt, kuidas toksiin, mille nimi on MP1, suudab vähirakkudes eranditult auke avada, hävitades need.

Teisipäeval ajakirjas Biophysical Journal avaldatud uuring võiks inspireerida enneolematu vähiravimite klassi loomist, ütlesid teadlased. Uuringu ühe autori, inglise ülikooli Paul Bealesi sõnul ei mõjuta MP1 toksiin normaalseid rakke, vaid interakteerub lipiididega - rasvamolekulidega -, mis jagunevad anomaalselt ainult vähirakkude pinnale. Kokkupuutel nende rakkude membraaniga avab toksiin augud, mille kaudu väljuvad selle toimimiseks vajalikud molekulid.

"Vähiravi, mis ründab rakumembraani lipiidide koostist, oleks täiesti uus kasvajavastaste ravimite klass. See võib olla kasulik uute kombineeritud teraapiate väljatöötamisel, mille korral vähktõve raviks kasutatakse mitut ravimit, rünnates selle erinevaid osi. nende rakke samaaegselt, "ütles Beales.

Teise autori João Ruggiero Neto sõnul Unespi São José do Rio Preto füüsikaosakonnast avastas Polybia paulista ja kirjeldas seda Unesp de Rio Claro professor Mário Palma. Teadlased olid MP1 toksiini juba uurinud ja teadsid, et see toimib bakterite rakumembraani hävitades haigusi põhjustavate mikroobide vastu. Hiljem selgus uuringutest, et toksiin lubab kaitsta inimesi vähktõve eest ja sellel on võime pärssida eesnäärme ja põie kasvajarakkude, aga ka ravimresistentsete leukeemiarakkude kasvu.

Seni polnud aga teada, kuidas MP1 on võimeline kasvajarakke selektiivselt hävitama, kahjustamata terveid rakke. "Kuna me kirjeldasime seda herilase mürkatoksiini 2009. aastal, oleme teadnud, et see sisaldab tugeva antibakteriaalse omadusega peptiide, toimides tugeva antibiootikumina.

MARIO PALMA / UNESP

Hiljem hakkasid Korea ja Hiina teadlased nende peptiididega vähirakkudel tööd tegema ja me läksime uurima nende toimet leukeemia lümfotsüütidele, "rääkis Neto ajalehele Estado de S. Paulo.

Mehhanism

Seejärel kinnitas Unespi rühm, et toksiinid olid äärmiselt selektiivsed, tuvastades ainult leukeemilisi lümfotsüüte, mitte terveid. Nad hakkasid kahtlustama, et selektiivsuse seletus on seotud vähirakkude membraanide ainulaadsete omadustega. "Me läksime mehhanismi uurima, " ütles Neto. Tema sõnul asuvad tervetes rakumembraanides fosfolipiidid nimega PS ja PE sisemisel membraanil, raku sisemuses. Kuid vähirakkudes on PS ja PE kinnistunud välismembraani, olles raku ümbritseva keskkonna ees. Teadlased testisid oma teooriat, luues PE ja PS sisaldavaid mudelmembraane ja paljastades need MP1-le. MP1 hävitava mõju iseloomustamiseks membraanidele kasutasid nad mitmesuguseid biofüüsikalisi ja pildistamise tehnikaid.

Tulemus oli silmatorkav: PS olemasolu suurendas membraaniga seotud MP1 kogust 7 kuni 8 korda. Teisest küljest suurendas PE olemasolu MP1 võimet membraani kiiresti kahjustada, suurendades augu suurust 20 kuni 30 korda. "Mõne sekundi jooksul moodustunud poorid on piisavalt suured, et võimaldada selliste kriitiliste rakumolekulide nagu RNA ja valkude lekkimist. Toksiini põhjustatud permeabiliseerimise dramaatiline tugevdamine PE juuresolekul ja pooride suurus nendes membraanides olid üllatavad." ütles Neto.

Potentsiaal

Edasistes uuringutes plaanivad teadlased MP1 aminohappejärjestust muuta, et uurida, kuidas toksiini struktuur on seotud selle funktsiooniga, et suurendada selle selektiivsust ja potentsi kliinilistel eesmärkidel. Beale sõnul aitab selle toksiini toimemehhanismi mõistmine translatsioonilistel uuringutel - st kliiniliselt rakendatud teaduslikel uuringutel - hinnata selle potentsiaali tulevikus meditsiinis kasutamiseks. "Kuna laboris on näidatud, et toksiin on vähirakkude suhtes selektiivne ja normaalsetele rakkudele mitte mürgine, on sellel potentsiaal olla ohutu. Kuid selle tõestamiseks on vaja veel rohkem tööd teha, " ütles Beale.

Autor: Fábio de Castro - São Paulo