Wąglik w onkologii

Wywołująca wąglika bakteria Bacillus anthracis bardzo efektywnie wstrzykuje toksyczne białka do wnętrza komórek. Naukowcy z MIT-u postanowili wykorzystać tę jej właściwość do dostarczania leków przeciwnowotworowych. Laseczka wąglika to profesjonalista w dziedzinie dostarczania dużych enzymów do komórek.

Zastanawialiśmy się, czy możemy unieszkodliwić toksynę wąglika i wykorzystać ją do dostarczania leków - mówi profesor Bradley Pentelute. Naukowiec wraz ze swoimi kolegami wykazał, że są w stanie użyć unieszkodliwionej wersji toksyny wąglika do dostarczenia do komórek dwóch białek naśladujących przeciwciała. Białka te mogą zwalczać komórki nowotworowe niszcząc niektóre znajdujące się wewnątrz nich proteiny.

Medycyna coraz chętniej sięga po leki naśladujące działanie naturalnych przeciwciał. Na przykład lekarstwo o nazwie Herceptyna jest wykorzystywane do leczenia tych nowotworów gruczołu mlekowego, w których dochodzi do nadmiernej ekspresji receptora HER2. Receptor ten jest obecny na powierzchni niektórych komórek nowotworowych. Jednak skuteczność tego typu terapii jest mocno ograniczana faktem, że bardzo trudno jest wprowadzić obce proteiny do wnętrza komórek. Przejście przez błonę komórkową jest naprawdę trudne. W ogóle jedną z najpoważniejszych przeszkód w rozwoju biotechnologii jest brak uniwersalnej technologii pozwalającej na umieszczenie przeciwciał wewnątrz komórek - mówi Pentelute. Dlatego też wraz z kolegami postanowił wziąć za wzór naturę. Uczeni od wielu lat badają laseczki wąglika i obserwują, w jaki sposób umieszczają one toksyny wewnątrz komórek. Teraz przyszedł czas na skorzystanie z tych nauk.

Toksyna laseczki wąglika składa się z trzech podstawowych części. Jedną z nich jest białko PA (protective antigen), które łączy się z receptorami TEM8 i CMG2 obecnymi na powierzchni większości komórek ssaków. PA, po połączeniu się z receptorami staje się rodzajem „stacji dokującej” dla dwóch protein – LF (lethal factor) i EF (endema factor). Obie proteiny są wpompowywane do wnętrza komórki, gdzie zaburzają jej funkcjonowanie. Jednak, jak się okazuje, cały proces można uczynić nieszkodliwym. W tym celu należy z LF i EF usunąć te części, które odpowiadają za toksyczne oddziaływanie na komórkę, a pozostawić fragmenty pozwalające na przedostanie się protein do wnętrza komórki. Tak właśnie postąpili naukowcy z MIT-u, którzy toksyczne fragmenty obu protein zastąpili sztucznymi przeciwciałami.

To znaczące osiągnięcie w dziedzinie dostarczania leków - chwali osiągnięcie kolegów profesor Jennifer Cochran ze Stanford University. Świat nauki z niecierpliwością czeka na przełożenie wyników tych badań na modele chorób in vivo - dodaje. Naukowcy z MIT-u prowadzą obecnie eksperymenty na myszach oraz opracowują sposoby dostarczania przeciwciał do różnych typów komórek nowotworowych.

źródło: http://kopalniawiedzy.pl/waglik-laseczka-waglika-proteina,21095
Źródło zdjęcia:  https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Bacillus_Anthracis_NEU2011