Brasilialainen ampiaistoksiini tappaa syöpäsolut

Brasilialaisen ampiaisen, Polybia paulista, myrkky sisältää voimakkaan toksiinin, joka tappaa syöpäsolut vahingoittamatta terveitä soluja. Nyt ryhmä tutkijoita Paulista State Universityn (UNESP) ja Leedsin yliopistosta Englannista on löytänyt tarkalleen kuinka MP1-niminen toksiini voi avata yksinomaan reikiä syöpäsoluissa tuhoamalla ne.

Tiistaina Biophysical Journal -lehdessä julkaistu tutkimus voisi inspiroida ennennäkemättömän luokan syöpälääkkeitä, tutkijat kertoivat. Yhden tutkimuksen tekijöiden, Englannin yliopiston Paul Bealesin mukaan MP1-toksiini ei vaikuta normaaleihin soluihin, vaan on vuorovaikutuksessa lipidien - rasvamolekyylien - kanssa, jotka jakautuvat poikkeavasti vain syöpäsolujen pinnalle. Kosketuksessa näiden solujen kalvoon toksiini avaa reikiä, joiden läpi poistuvat molekyylit, jotka ovat välttämättömiä sen toiminnalle.

"Syöpäterapiat, jotka hyökkäävät solukalvojen lipidikoostumukseen, olisivat täysin uusi kasvainlääkkeiden luokka. Tämä voisi olla hyödyllinen uusien yhdistelmähoitojen kehittämisessä, joissa syövän hoitoon käytetään useita lääkkeitä hyökkäämällä solujen eri osiin. heidän solujensa samanaikaisesti ", sanoi Beales.

Toisen kirjoittajan, João Ruggiero Neto, Unespin São José do Rio Preton fysiikan laitokselta, Polybia paulistan löysi ja kuvasi Unesp de Rio Claron professori Mário Palma. Tutkijat olivat jo tutkineet MP1 -toksiinia ja tiesivät sen vaikuttavan sairauksia aiheuttaviin mikrobiin tuhoamalla bakteerisolujen kalvon. Myöhemmin tehdyt tutkimukset paljastivat, että toksiini on lupaava suojata ihmisiä syövältä ja sillä on kyky estää eturauhasen ja virtsarakon tuumorisolujen, samoin kuin lääkkeille vastustuskykyisten leukemiasolujen kasvua.

Toistaiseksi ei kuitenkaan ollut tiedossa, kuinka MP1 kykenee selektiivisesti tuhoamaan kasvainsolut vahingoittamatta terveitä soluja. "Koska kuvailisimme tätä ampiaisten myrkkytoksiinia vuonna 2009, olemme tienneet, että se sisältää peptidejä, joilla on vahva antibakteerinen ominaisuus ja jotka toimivat tehokkaana antibioottina.

Myöhemmin korealaiset ja kiinalaiset tutkijat alkoivat työskennellä näiden peptidien kanssa syöpäsoluissa, ja menimme tutkimaan niiden vaikutusta leukemian lymfosyyteihin ", Neto kertoi Estado de S. Paulo -lehdelle.

mekanismi

Sitten Unesp-ryhmä vahvisti, että toksiinit olivat erittäin selektiivisiä, tunnistaen vain leukemiset lymfosyytit, ei terveet. He alkoivat epäillä, että tämän selektiivisyyden selitys liittyi syöpäsolumembraanien ainutlaatuisiin ominaisuuksiin. "Menimme tutkimaan mekanismia", sanoi Neto. Hänen mukaansa terveillä solumembraaneilla fosfolipidit, nimeltään PS ja PE, sijaitsevat sisäkalvolla, solun sisäpuolella. Mutta syöpäsoluissa PS ja PE upotetaan ulkokalvoon, solun ympäröivään ympäristöön. Tutkijat testasivat teoriaansa luomalla malleja kalvoja, jotka sisältävät PE: tä ja PS: tä, ja altistamalla ne MP1: lle. He käyttivät laajaa valikoimaa biofysikaalisia ja kuvantamistekniikoita MP1: n tuhoavien vaikutusten karakterisoimiseksi kalvoille.

Tulos oli silmiinpistävä: PS: n läsnäolo kasvoi 7 - 8 kertaa kalvoon sitoutuneen MP1: n määrä. PE: n läsnäolo toisaalta lisäsi MP1: n kykyä vaurioittaa nopeasti kalvoa, kasvattaen reiän kokoa 20 - 30 kertaa. "Muodostetut sekunnissa nämä huokoset ovat riittävän suuria mahdollistamaan kriittisten solumolekyylien, kuten RNA: n ja proteiinien, vuotamisen. Toksiinin indusoiman permeabilisaation dramaattinen lisääntyminen PE: n läsnä ollessa ja huokoskoko näissä membraaneissa olivat yllättäviä." sanoi Neto.

mahdollinen

Tulevissa tutkimuksissa tutkijat suunnittelevat MP1: n aminohapposekvenssin muuttamista tutkiakseen kuinka toksiinirakenne liittyy sen toimintaan sen selektiivisyyden ja tehokkuuden lisäämiseksi kliinisiin tarkoituksiin. Bealen mukaan tämän toksiinin vaikutusmekanismin ymmärtäminen auttaa translaatiotutkimuksia - toisin sanoen kliinisesti sovellettua tieteellistä tutkimusta - arvioimaan sen mahdollisuuksia käyttää lääketieteessä tulevaisuudessa. "Koska laboratoriossa on osoitettu, että toksiini on selektiivinen syöpäsoluille eikä ole myrkyllinen normaaleille soluille, sillä on potentiaalia olla turvallinen. Mutta tämän todistamiseksi tarvitaan lisää työtä", Beale sanoi.

Kirjoittaja: Fábio de Castro - São Paulo