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Wie könnten Designerproteine ​​Krebs verhindern?

Chromosomen oder DNA-Moleküle, die in Zellen gefunden werden, die genetisches Material transportieren, werden von Telomeren "biegsam", wodurch sie daran gehindert werden, sich "aufzulösen". Telomere sind auch wichtig für den Wachstums- und Alterungsprozess von Zellen, aber was passiert, wenn Krebs sie "entführt" und kann dies verhindert werden?


Wissenschaftler haben spezielle Proteine ​​entwickelt, die die Wachstumsstrategie von Krebs auf molekularer Ebene beeinflussen können.

"Eine normale Zelle wächst genau so lange, wie wir brauchen, um unseren Körper zu entwickeln und zu erhalten", erklärt Professor Oliver Rackham von der University of Western Australia in Crawley.

In Zellen gibt es bestimmte molekulare Mechanismen, die ihnen sagen, wie viel sie wachsen sollen und wann es Zeit ist, mit dem Wachstum aufzuhören.

Ein solcher Mechanismus betrifft Telomere, die "Kappen" an den Enden von Chromosomen. Chromosomen tragen genetische Informationen.

Telomere werden an die einzelnen DNA-Stränge "angehängt", die an den Enden oder Enden der Chromosomen "hängen" und sie sozusagen sichern.

"Zellen kontrollieren ihr Wachstum mit einem molekularen Zählmechanismus, der der Zelle anzeigt, wie alt sie ist. Dies geschieht an den Enden unserer Chromosomen, die kleine Kappen aufweisen", sagt Rackham.

"Jedes Mal, wenn sich die Zelle teilt", fährt er fort, "verschwindet ein bisschen an der Kappe des Chromosoms. Sobald die Kappe auf eine bestimmte Länge schrumpft, weiß die Zelle, dass sie sich zu oft geteilt hat und hört auf zu wachsen oder stirbt ab . "

Wie Krebs das Zellwachstum reguliert

Probleme treten jedoch auf, wenn sich die Telomere nicht wie gewünscht schrittweise verkürzen. In der Kindheit eines Menschen sind Telomere natürlich "längerlebig", da das Individuum noch wachsen und sich entwickeln muss.

Wenn jedoch im Erwachsenenalter der Mechanismus, der die Verkürzung von Telomeren und somit den Alterungsprozess der Zellen reguliert, gestört wird und sich die Telomere nicht verkürzen, wachsen die Zellen unregelmäßig.

Die Forschung hat gezeigt, dass dies bei Krebs geschieht. Mit den Worten von Rackham "unterdrücken C -Ancerzellen den Zählmechanismus, der die Enden unserer Chromosomen schrumpft, so dass sich Krebszellen auf unbestimmte Zeit replizieren".

Wie "entführt" Krebs Telomere? "B y produziert ein Enzym namens Telomerase, das wir als Babys brauchen und sehr schnell wachsen, das wir aber aufhören, wenn wir aufhören, schnell zu wachsen", erklärt Rackham.

Rund 90 Prozent aller Krebszellen enthalten Telomerase und stören so den normalen zellulären Selbstregulierungsmechanismus, stellt der Forscher fest.

Diese künstlichen Proteine ​​sind eine "erste"

Rackham und ein Team von Spezialisten des Harry Perkins Institute of Medical Research der University of Western Australia haben daran gearbeitet, einen wirksamen Weg zu finden, um zu verhindern, dass Telomerase das abnormale Wachstum von Zellen bei Krebs begünstigt.

Dieses Enzym arbeitet, indem es die Telomere, die sich an den Enden der Chromosomen befinden, "verlängert" und ihre Lebensdauer praktisch "erneuert".

Wie sie in einem Artikel berichteten, der jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht wird Nature CommunicationsDas Team der University of Western Australia hat künstliche Proteine ​​entwickelt, die sich um die Enden der Chromosomen legen und so die Telomerase daran hindern, die Telomere zu "verstärken".

"Diese Proteine", erklärt Rackham, "blockieren die einzelsträngige DNA die durch Telomere gesichert wird", so dass Telomerase sie nicht anfassen kann. "

"In unserem Labor wurden Proteine ​​entwickelt, die die einzelsträngige DNA zum ersten Mal wirklich erkennen und binden können.Wir können diese Proteine ​​grundsätzlich so programmieren, dass sie auf sie abzielen ", bemerkt er.

Dabei gelang es dem Team, den molekularen Mechanismus, den Krebs "hijacken" würde, zu zerstören, um das unkontrollierte und damit schädliche Wachstum von Zellen anzukurbeln.

Die Forscher äußerten ihre Begeisterung über ihre Entdeckung und argumentierten, dass die Entwicklung von Proteinen, die an einzelsträngige DNA binden können, künftig in mehreren Bereichen von therapeutischem Interesse eingesetzt werden könnte.

"In dieser Studie haben wir gezeigt, dass wir die Fähigkeit haben, Proteine ​​zu entwerfen, die spezifische einzelsträngige DNA -Sequenzen mit vielen potenziellen Anwendungen in der Biologie und Biotechnologie erkennen," schließen die Autoren.

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