"Koń trojański". Polacy pracują nad nowym sposobem walki z rakiem
Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego prowadzą badania, które mogą pomóc w opracowaniu nowych metod leczenia nowotworów. Zespół analizuje procesy zachodzące w komórkach rakowych i sprawdza, jak można je wykorzystać w przyszłych terapiach. Choć prace są jeszcze na wczesnym etapie, wyniki budzą duże zainteresowanie.
Nowe możliwości w onkologii
Zespół naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego pracuje nad rozwiązaniem, które miałoby utrudnić komórkom nowotworowym dalsze namnażanie. Badania koncentrują się na zaburzeniu procesów kopiowania i naprawy DNA, czyli mechanizmów niezbędnych do przeżycia i podziałów komórek rakowych.
Opracowanie skutecznej, a zarazem bezpiecznej metody nie jest jednak proste. Kluczowe jest znalezienie cząsteczki, która zablokuje ważny mechanizm w komórkach nowotworowych, ale nie uszkodzi zdrowych tkanek. W centrum zainteresowania badaczy znalazło się białko PCNA, odgrywające istotną rolę w replikacji i naprawie DNA oraz regulacji cyklu komórkowego.
- Pracujemy nad znalezieniem cząsteczek, które po przedostaniu się do komórek rakowych mają działać jak koń trojański. Oczekujemy, iż ich działanie spowoduje, że mechanizm replikacji DNA zostanie zaburzony, co oznacza, że komórki, w których takie cząsteczki się znajdą, nie będą mogły się dzielić. Mówiąc wprost, próbujemy wyeliminować wybrane aktywności białka PCNA, bez którego nie są możliwe podziały komórek - wyjaśnia dr hab. Wojciech Strzałka z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ.
Dlaczego PCNA jest tak ważne?
PCNA to białko niezbędne do prawidłowego kopiowania materiału genetycznego. W czasie podziału komórkowego tworzy strukturę przypominającą pierścień, która współpracuje z DNA i pomaga enzymom odpowiedzialnym za syntezę nowej cząsteczki DNA.
Białko uczestniczy też w naprawie uszkodzeń materiału genetycznego. Jeśli jego działanie zostanie zaburzone, komórka traci zdolność skutecznego powielania i naprawy DNA. Dla komórek nowotworowych, które dzielą się wyjątkowo intensywnie, może to oznaczać poważne konsekwencje.
- Brak funkcjonalnego pierścienia PCNA uniemożliwia prawidłowe powielanie DNA w komórce, jak i jego efektywną naprawę. Oznacza to, że komórka z taką dysfunkcją może zostać wprowadzona w stan stresu replikacyjnego, co ostatecznie może doprowadzić do jej śmierci - mówi dr Arkadiusz Borek z WBBiB UJ.
Cząsteczka, która "odciąga" PCNA
Badacze z Krakowa opracowali jednoniciową cząsteczkę DNA, która silnie wiąże się z białkiem PCNA. W efekcie "odciąga" je od dwuniciowego DNA, z którym powinno współpracować podczas kopiowania materiału genetycznego.
Opracowana cząsteczka należy do grupy aptamerów DNA i ma większe powinowactwo do PCNA niż naturalna helisa DNA. Dzięki temu białko nie może prawidłowo połączyć się z materiałem genetycznym komórki.
- Odkryta przez nas cząsteczka należy do kategorii aptamerów DNA, czyli jednoniciowych cząsteczek kwasu deoksyrybonukleinowego o długości kilkudziesięciu nukleotydów. Opracowaliśmy szczególny aptamer DNA, który wykazuje na tyle wysokie powinowactwo do białka PCNA, że jest w stanie nie dopuścić do jego połączenia się z dwuniciowym DNA - dodaje dr hab. Wojciech Strzałka.
To może być nowe podejście do terapii
Naukowcy podkreślają, że ich koncepcja różni się od dotychczasowych prób oddziaływania na PCNA. Zamiast blokować kontakt tego białka z innymi białkami, chcą zadziałać wcześniej — zanim PCNA połączy się z DNA.
- Proponowane przez nas rozwiązanie może potencjalnie znaleźć praktyczne zastosowanie, ponieważ poszukiwane przez nas cząsteczki mogłyby być dostarczone do komórek nowotworowych bezpośrednio za pomocą zaawansowanych i już istniejących nośników leków - mówi dr hab. Monika Bzowska, prof. UJ.
Trwają dalsze poszukiwania partnerów do badań
Zespół z UJ opracował również test, który pozwala śledzić, jak fluorescencyjnie znakowany aptamer DNA wiąże się z białkiem PCNA. Takie narzędzie może pomóc w dalszym poszukiwaniu małych cząsteczek zdolnych do blokowania tej interakcji.
Obecnie Centrum Transferu Technologii CITTRU UJ szuka partnerów, którzy mogliby włączyć się w rozwój projektu. Przed naukowcami jeszcze kolejne etapy badań, niezbędne do tego, by zwiększyć gotowość technologiczną i w przyszłości myśleć o stworzeniu innowacyjnej terapii przeciwnowotworowej.
Magdalena Pietras, dziennikarka Wirtualnej Polski
Źródło: Uniwersytet Jagielloński
Treści w naszych serwisach służą celom informacyjno-edukacyjnym i nie zastępują konsultacji lekarskiej. Przed podjęciem decyzji zdrowotnych skonsultuj się ze specjalistą.
