A brazil darázs toxin megöli a rákos sejteket

A brazil darázs, a Polybia paulista mérge egy erős toxint tartalmaz, amely megsemmisíti a rákos sejteket anélkül, hogy az egészséges sejteket károsítaná. Most, a Paulista Állami Egyetem (UNESP) és az angliai Leeds Egyetem kutatócsoportja pontosan felfedezte, hogy az MP1 nevű toxin kizárólag lyukakat nyithat a rákos sejtekben, elpusztítva őket.

A Biophysical Journal kedden közzétett tanulmány példátlan rákos gyógyszerek osztályának létrehozását ösztönözheti - mondta a tudósok. A tanulmány egyik szerzője, Paul Beales, az angol egyetem szerint az MP1 toxin nem befolyásolja a normál sejteket, hanem kölcsönhatásba lép lipidekkel - zsírmolekulákkal -, amelyek rendellenesen csak a rákos sejtek felületén oszlanak el. Ezen sejtek membránjával való érintkezéskor a toxin lyukakat nyit meg, amelyeken keresztül menekülnek a működéséhez szükséges molekulák.

"A rákterápiák, amelyek megtámadják a sejtmembrán lipid összetételét, a tumorellenes gyógyszerek teljesen új osztálya lenne. Ez hasznos lehet új kombinált terápiák kifejlesztésében, amelyek során több gyógyszert alkalmaznak a rák kezelésére a a sejtjeik egyszerre "- mondta Beales.

A szerzők egyike, João Ruggiero Neto, az Unesp São José do Rio Preto Fizikai Tanszékéből, a Polybia paulistát az Unesp de Rio Claro professzora, Mário Palma professzor fedezte fel és írta le. A tudósok már megvizsgálták az MP1 toxint, és tudták, hogy a baktériumsejtek membránjának elpusztításával a betegséget okozó mikrobák ellen hat. Később a tanulmányok kimutatták, hogy a toxin ígéretesen védi az embereket a rák ellen, és képes gátolni a prosztata- és hólyagtumor sejtek, valamint a gyógyszer-rezisztens leukémiás sejtek növekedését.

Eddig azonban nem volt ismert, hogy az MP1 képes-e szelektíven elpusztítani a tumorsejteket anélkül, hogy az egészséges sejteket károsítaná. "Mióta 2009-ben leírtuk ezt a darázsmérgező méreganyagot, tudjuk, hogy erős antibakteriális tulajdonságú peptideket tartalmaz, amelyek erős antibiotikumként működnek.

MARIO PALMA / UNESP

Később a koreai és a kínai kutatók ezekkel a peptidekkel kezdtek dolgozni a rákos sejteken, és elmentünk tanulmányozni a leukémia limfocitákra gyakorolt ​​hatásaikat "- mondta Neto az Estado de S. Paulo újságnak.

mechanizmus

Az Unesp csoport ezután megerősítette, hogy a toxinok rendkívül szelektívek, csak a leukémiás limfocitákat felismerve, nem pedig egészségesek. Arra gyanakodtak, hogy ennek a szelektivitásnak a magyarázata a rákos sejtmembránok egyedi tulajdonságaival kapcsolatos. "Vizsgáltuk a mechanizmust" - mondta Neto. Elmondása szerint az egészséges sejtmembránokban a PS és PE ​​nevű foszfolipidek a belső membránon helyezkednek el, a sejt belsejében. De a rákos sejtekben a PS és a PE beágyazódik a külső membránba, szemben a sejt körüli környezettel. A tudósok tesztelték elméletüket olyan membránok megalkotásával, amelyek PE-t és PS-t tartalmaztak, és MP1-nek tették ki őket. A biofizikai és képalkotó technikák széles skáláját alkalmazták az MP1 membránok romboló hatásának jellemzésére.

Az eredmény feltűnő: a PS jelenléte a membránhoz kötött MP1 mennyiségének 7-8-szorosára növekedett. A PE jelenléte viszont fokozta az MP1 azon képességét, hogy gyorsan megsértse a membránt, 20–30-szor növelve a lyuk méretét. "Ezek a pórusok másodpercek alatt kialakulnak elég nagyok ahhoz, hogy lehetővé tegyék a kritikus sejtmolekulák, például az RNS és a fehérjék szivárgását. A toxin által kiváltott permeabilizáció drámai fokozása PE jelenlétében és a pórusok mérete ezekben a membránokban meglepő volt." - mondta Neto.

potenciális

A jövőbeni kutatások során a tudósok az MP1 aminosavszekvenciájának megváltoztatását tervezik annak megvizsgálására, hogy a toxinszerkezet hogyan függ össze annak funkciójával annak szelektivitásának és hatékonyságának fokozása érdekében klinikai célokra. Beale szerint a toxin hatásmechanizmusának megértése elősegíti a transzlációs vizsgálatokat - azaz a klinikailag alkalmazott tudományos kutatásokat - felbecsülni a jövőbeni gyógyászati ​​felhasználhatóságát. "Mint a laboratóriumban kimutatták, hogy a toxin szelektív a rákos sejtekre, és nem toxikus a normál sejtekre, ezért biztonságban lehet. De ennek megerősítéséhez további munkára van szükség" - mondta Beale.

Írta: Fábio de Castro - São Paulo