Kanser Koruyucu Protein Keşfi, Yeni Nesil Kanser Tedavileri için bir Kılavuz olabilir

Kanser hücrelerini bağışıklık sistemi saldırılarına karşı koruyan 'kontrol noktası proteinlerinin' daha iyi anlaşılması, daha etkili ilaçların gelişmesine yol açabilir.

Kanser Koruyucu Protein Keşfi, Yeni Nesil Kanser Tedavileri için bir Kılavuz olabilir
Bir hesaplama ve deney kombinasyonunu kullanarak, araştırmacılar, kanser hücrelerini bağışıklık sistemi saldırılarına karşı koruyan bir 'kontrol noktası' proteini olan VISTA'nın şeklini ve ayrıca bağışıklık sisteminin tanıyabileceği ve hedefleyebileceği protein molekülünün bir bölümünü belirleyebildiler. Kredi: DOI 10.1016 / j.celrep.2019.07.073

Kanser hücrelerini bağışıklık sistemi saldırılarına karşı koruyan 'kontrol noktası proteinlerinin' daha iyi anlaşılması, daha etkili ilaçların gelişmesine yol açabilir.

Hücre Raporlarında yayınlanan bir makalede, Enerji Bölümü'nün SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı ve Stanford Üniversitesi'nden araştırmacılar, kanser hücrelerini bağışıklık sistemi saldırılarına karşı koruyan VISTA adlı bir proteinin benzersiz özelliklerini keşfetti. Bu proteinin nasıl çalıştığının daha iyi anlaşılması, kanserin ilk savunma hattına sızan, bu proteinleri hedef alan tedavilerin tasarımında yol gösterici olabilir.

Yabancı ot toplama

İnsan vücudu, bir çimdeki çim bıçakları gibi sürekli oluşturulan, tahrip olan ve yenileriyle değiştirilen trilyonlarca hücreden oluşur. Ancak hücreler sinir bozucu yabani otlar gibi büyümeye ve kontrol edilemez şekilde bölünmeye başladığında, tümör adı verilen katı bir kütle oluşturabilirler. Kanserli ise, bu tümör köklerini derinleştirir ve vücudun diğer bölgelerine yayılabilir.

Çözüm yeterince basit görünüyor. Tıpkı bir bahçenin yabani otlarını otlayabileceği gibi, bağışıklık sistemi bu hastalıklı hücrelere saldırabilir ve tomurcuklardaki kanseri kırabilir. Ancak, tümörlerin gizli bir silahı var: VISTA gibi özel “kontrol noktası” proteinleri kullanarak kendilerini normal şekilde gizleyebilme ve normal, sağlıklı çim gibi maskeleme yeteneği.

Stanford Üniversitesi'nde biyomühendislik profesörü olan Jennifer Cochran, “Tümör hücreleri ortaya çıktıklarında yabancı olarak tanınırlar ve bağışıklık sistemi tarafından T hücreleri olarak bilinen özel hücreler yoluyla temizlenirler” diyor. “Ancak,“ bağışıklık kontrol noktaları ”olarak bilinen tümörü çevreleyen hücrelerdeki yüzey belirteçlerinin, bir tümörü bağışıklık sistemini tanıma ve imha etmekten koruyacak türden görünmez bir pelerin görevi gördüğü gösterilmiştir.”

Görünmezlik pelerini soymak

Bu görünmezlik pelerini soyan ve tümörlere bağışıklık sistemi salgılayan FDA onaylı antikorlar, çeşitli kanserlerin tedavisinde belirgin bir güç sergilemiştir, çünkü bağışıklık sisteminin kemoterapinin toksik etkileri olmadan kanser hücrelerini bulmasına ve yok etmesine izin vermektedirler. Ancak kontrol noktası proteinlerinin nasıl çalıştığı hakkında bilgi eksikliği nedeniyle, bu ilaçlar sadece yaklaşık dörtte bir süreyle etkilidir.

İlk olarak, Stanford'da biyomühendislik profesörü Possu Huang ve Cochran liderliğindeki ekip, Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL) araştırmacısı olan Irimpan Mathews ile işbirliği yapan Stanford PhD adayı Nishant Mehta ve hesaplama ve deneysel tekniklerin bir kombinasyonunu gerektiren VISTA yapısını yüksek çözünürlükte eşler.

Yapısını daha iyi anlamak için, araştırmacılar VISTA moleküllerini kristalize etmiş, daha sonra kristallerin SSRL'nin uzmanlaşmış ışın hatlarından birinde X ışınlarını nasıl dağıttığını ölçmüştür. Araştırmacılar verileri hesaplama araçlarını kullanarak analiz ettiklerinde, X-ışınları kristalleri ışınladığında oluşan desenler, protein ve epitopunun yanı sıra immün sistemin tanıyabildiği molekül kısmını da protein ve epitopunun şeklini ve ayrıntılı atomik yapısını eşlemelerine izin verdi. ve hedef.

Mathews, “Bu araştırma ancak moleküler mühendislik, hesaplamalı protein tasarımı ve yapısal biyoloji uzmanları arasındaki işbirliği nedeniyle mümkün oldu” diyor.

Savunma Yıkılması

Bu araştırmayı takip etmek için Mehta, VISTA'nın yapısı ve bağlayıcı bölgesi hakkında öğrendiklerini, kendisine ve diğer kontrol noktası proteinlerine karşı etkili ilaçlar geliştirmek için kullanmayı umuyor.

Mehta, “Bu proteinler, bağışıklık sistemlerimizin kanser hücrelerini bulmasını ve yok etmesini önlüyor” diyor. “Şimdiye kadar, araştırmacılar VISTA'nın moleküler düzeyde nasıl göründüğüne dair ayrıntılı bir resme sahip değildi. Bu çalışmada öğrendiklerimiz yeni ilaçların tasarlanmasında son derece kullanışlıdır, çünkü bize kontrol noktası proteininin fonksiyonunu engellemek için hangi alanları hedefleyeceğimizi söyler. ”

SSRL, DOE of Science kullanıcı tesisidir. Bu araştırmada kullanılan Yapısal Moleküler Biyoloji Programı tesisleri, DOE Bilim Ofisi ve Ulusal Sağlık Enstitüleri, Ulusal Genel Tıp Bilimleri Enstitüsü tarafından desteklenmiştir.