Naukowcy opracowali obwód genetyczny, który może hamować wzrost guza

Naukowcy z Uniwersytetu Southampton zaprojektowali komórki z wbudowanym obwodem genetycznym, który wytwarza cząsteczkę, która hamuje zdolność nowotworów do przetrwania i rozwijania się w swoim środowisku o niskiej zawartości tlenu.

Obwód genetyczny wytwarza narzędzia potrzebne do wytwarzania związku, który hamuje białko odgrywające istotną rolę we wzroście i przeżyciu komórek nowotworowych. Dzięki temu komórki rakowe są w stanie przeżyć w środowisku o małej zawartości tlenu i składników odżywczych.

Podczas gdy nowotwory szybko rozwijają się i rosną, wykorzystują więcej tlenu, niż dostarczają istniejące naczynia krwionośne. Sprawia to, że komórki rakowe muszą dostosować się do mniejszych ilości tlenu.

Aby mogły przetrwać, dostosować się do nowych warunków i rozwijać się w niskiej zawartości tlenu lub środowisku niedotlenienia, nowotwory zawierają zwiększony poziom białka zwanego czynnikiem indukowanym hipoksji 1 (HIF-1).

Zobacz film: "Rehabilitacja kardiologiczna"

HIF-1 wykrywa spadek stężenia tlenu i wyzwala wiele zmian w funkcjonowaniu komórkowym, w tym zmienia metabolizm i wysyła sygnały do tworzenia nowych naczyń krwionośnych. Przypuszcza się, że nowotwory przejmują kontrolę nad funkcjami tego białka (HIF-1), aby przeżyć i dalej rosnąć.

Profesor Ali Tavassoli, który prowadził badania z kolegą dr Ishna Mistry, wyjaśnia, że w celu lepszego zrozumienia roli HIF-1 w leczeniu raka, a także zademonstrowania potencjału hamowania tego białka w terapii nowotworowej, zaprojektowali linie komórek człowieka z dodatkowym obwodem genetycznym wytwarzającym cząsteczki hamujące HIF-1 po umieszczeniu w środowisku o niskiej zawartości tlenu.

"Byliśmy w stanie wykazać, że zmodyfikowane komórki wytwarzają inhibitory HIF-1, a cząsteczka ta zaczyna hamować funkcje HIF-1 w komórkach, ograniczając zdolność tych komórek do przetrwania i rozwoju w środowisku o ograniczonych właściwościach odżywczych tak jak się spodziewaliśmy" - dodaje.

"W szerszym znaczeniu, daliśmy tym zmodyfikowanym komórkom zdolność do walki, aby zatrzymać funkcje kluczowego białka w komórkach nowotworowych. To otwiera możliwości dla produkcji i wykorzystania układów walczących, które produkują inne związki bioaktywne w odpowiedzi na zmiany środowiskowe lub komórkowe, aby wycelować w chorobę, w tym raka" – tłumaczy.

Obwód genetyczny włącza się na chromosomie ludzkiej linii komórek, która koduje mechanizmy białka wymagane do wytwarzania ich cyklicznego peptydu inhibitora HIF-1. Wytwarzanie inhibitora HIF-1 następuje w odpowiedzi na niedotlenienie w tych komórkach. Zespół badawczy wykazał, że, nawet gdy są wytwarzane bezpośrednio w komórkach, cząsteczki te wciąż powstrzymują sygnalizację HIF-1 i związaną z nim adaptację do niedotlenienia w tych komórkach.

Kolejnym krokiem naukowców jest wykazanie możliwości wykorzystania takiego podejścia i dostarczania cząsteczki przeciwnowotworowej do całego modelu nowotworu.

"Głównym zastosowaniem tej pracy jest eliminacja potrzeby syntezy naszego inhibitora, dzięki czemu biolodzy prowadzący badania nad funkcjonowaniem HIF mogli łatwo uzyskać dostęp do naszej cząsteczki i mam nadzieję dowiedzieć się więcej na temat roli HIF-1 w raku.

Może to również pozwolić nam zrozumieć, czy samo hamowanie funkcji HIF-1 wystarczy, aby zablokować wzrost raka w poszczególnych modelach. Innym ciekawym aspektem tej pracy jest to, że wskazuje na możliwość dodawania nowych mechanizmów do komórek ludzkich, aby umożliwić im podejmowanie czynności leczniczych w odpowiedzi na sygnały chorobowe" - dodaje profesor Tavassoli.

Potrzebujesz konsultacji z lekarzem, e-zwolnienia lub e-recepty? Wejdź na abcZdrowie Znajdź Lekarza i umów wizytę stacjonarną u specjalistów z całej Polski lub teleporadę od ręki.