Невероятните свойства на паякообразната коприна я накараха да си проправи път в света на медицинските изследвания, където показа потенциал в области, вариращи от генна терапия до реконструктивна хирургия. Учените, изследващи потенциала му в терапиите за рак от следващо поколение, са намерили още една употреба на естествения материал, като го използват за стабилизиране и подобряване на убиващ рак протеин, известен като „пазител на генома“.
Откритието е дело на изследователи на рака от Karolinska Institutet (KI) в Швеция, които изучават как протеин, наречен p53, влияе върху развитието на рак, заедно с гена p53, който го кодира. Този протеин печели прозвището си пазител от ролята, която играе, като следи за клетъчното делене, като прави пауза в този процес, ако идентифицира увреждане на ДНК или мутация, и предотвратява превръщането на увредените клетки в ракови.
Мутациите или други форми на дисфункция в гена p53 са свързани с половината от всички видове рак, което го прави една от най-честите генетични промени, наблюдавани при рака, и ключова точка на фокус за учените, преследващи нови форми на лечение. Един от недостатъците на протеина p53 обаче е тенденцията да се разпада бързо в клетките, така че учените от KI се обединиха с изследователи от университетския катедра по биологични науки и хранене, за да видят дали природата може да предостави някои решения.
„Проблемът е, че клетките произвеждат само малки количества p53 и след това бързо го разграждат, тъй като това е много голям и неправилен протеин“, казва авторът на изследването Майкъл Ландре. „Ние бяхме вдъхновени от това как природата създава стабилни протеини и използвахме протеин от паяка коприна, за да стабилизираме p53. Паяковата коприна се състои от дълги вериги от силно стабилни протеини и е един от най-силните полимери в природата.
Учените взеха малка част от синтетичен протеин от паякова коприна и го прикрепиха към човешки p53, образувайки слят протеин паяк-коприна-p53. Въвеждане на този химерен протеин в клетките в инвитро експериментите виждат, че тези клетки започват да го произвеждат в големи количества, като протеинът се оказва по-стабилен от обикновения p53, с подобрени способности за убиване на рак.
Използвайки комбинация от електронна микроскопия, компютърни симулации и масспектрометрия, изследователите успяха да разберат причините, поради които добавянето на протеина от паяковата коприна има тези ефекти. Те казват, че е вероятно той добавя структура към това, което са нарушени участъци в протеина p53, въпреки че структурата на новия протеин и ефектите върху здравите клетки ще бъдат предмет на по-нататъшно проучване.
„Създаването на по-стабилен вариант на p53 в клетките е обещаващ подход към терапията на рака и сега имаме инструмент за това, който си струва да се проучи“, казва съавторът и старши професор сър Дейвид Лейн от Karolinska Institutet. „В крайна сметка се надяваме да разработим ваксина срещу рак, базирана на иРНК, но преди да го направим, трябва да знаем как се обработва протеинът в клетките и дали големи количества от него могат да бъдат токсични.
Изследването е публикувано в списанието структура.
Източник: Каролински институт
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
