Σε αντίθεση με άλλες θανατηφόρες ασθένειες, ο καρκίνος μπορεί να λάβει πολλές μορφές μέσα στο ανθρώπινο σώμα, οπότε η ανακάλυψη περισσότερων πληροφοριών αναφορικά με ένα ένζυμο που συνδέεται με πολλούς τύπους καρκίνου είναι διαφωτιστική και θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικές θεραπείες στο μέλλον.
Ειδικότερα, οι ερευνητές χρησιμοποιώντας τις ισχυρές ακτίνες X που παράγονται στο Advanced Photon Source (APS), του ερερυνητικού κέντρου Argonne που ιδρύθηκε από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, μπόρεσαν να προσδιορίσουν τη δομή του ενζύμου Taspase1, το οποίο παίζει αναπόσπαστο ρόλο στην παραγωγή καρκινικών κυττάρων στον άνθρωπο.
Το Taspase1 υποκινεί την ανάπτυξη και εξάπλωση καρκινικών κυττάρων σε πολλές μορφές της νόσου, από την παιδική λευχαιμία έως τον καρκίνο του παχέος εντέρου, τον καρκίνο του μαστού και το γλοιοβλάστωμα, που είναι μια επιθετική μορφή καρκίνου του εγκεφάλου ή του νωτιαίου μυελού. Με τις νέες πληροφορίες σχετικά με τη δομή του Taspase1 προωθείται η επιστονική κατανόηση αναφορικά με το πώς το συγκεκριμένο ένζυμο μπορεί να αποτελεί το μελλοντικό στόχο θεραπειών για τον καρκίνο.
«Η σημασία αυτής της περιοχής του Taspase1 ενζύμου το καθιστά πρωταρχικό στόχο για το σχεδιασμό αναστολέων για αντικαρκινική θεραπεία», δήλωσε ο Jose M. Martin-Garcia από το Ινστιτούτο Φυσικής Χημείας του Rocasolano της Μαδρίτης.
Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής επιστήμονες του κρατικού πανεπιστημίου της Αριζόνα, πραγματοποίησε αυτό το έργο στο Εθνικό Ινστιτούτο Γενικών Ιατρικών Επιστημών και στο Εθνικό Ινστιτούτο Διαρθρωτικής Βιολογίας του Ινστιτούτου Καρκίνου (GM / CA) στο APS. Η μελέτη τους δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Structure.
«Αναφέρουμε τη σημασία ενός προηγουμένως μη ανιχνευμένου τμήματος του ενζύμου Taspase1 που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μελλοντικός στόχος για την αναστολή της λειτουργίας του», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Jose M. Martin-Garcia, που σήμερα εργάζεται στο Ινστιτούτο Φυσικής Χημείας του Rocasolano στη Μαδρίτη της Ισπανίας. Κατά τη διάρκεια αυτής της έρευνας, ο Martin-Garcia εργάστηκε στο εργαστήριο της Petra Fromme, καθηγήτριας στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα και συν-συγγραφέα της μελέτης.
Το Taspase1 είναι ένας τύπος ενζύμου που αρχικά δημιουργείται σε ανενεργή μορφή προενζύμου και στη συνέχεια τεμαχίζεται σε μέρη για να δημιουργήσει την ενεργή του μορφή υπό τις κατάλληλες συνθήκες. «Αυτός ο γενικός τύπος ενεργοποίησης λαμβάνει χώρα σε άλλες βιολογικές λειτουργίες, όπως στην πέψη και στην πήξη του αίματος», εξήγησε ο Michael Becker, επιστήμονας στο τμήμα ακτίνων Χ του Argonne.
Για το Taspase1, αυτή η διαδικασία τεμαχισμού ή διάσπασης οδηγεί σε δύο τμήματα. Πριν από αυτήν την έρευνα, είχαν καθοριστεί μόνο τμήματα της δομής του Taspase1 και των θραυσμάτων. Δηλαδή, έως ότου η ομάδα του Martin-Garcia διαπιστώσει ότι θα μπορούσαν να τροποποιήσουν ελαφρώς το ένζυμο για να ενώσουν αυτά τα θραύσματα, δημιουργώντας έναν βρόχο που επέτρεπε την κρυστάλλωση ολόκληρου του λειτουργικού μορίου.
Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι μια περιοχή του Taspase1 σχηματίζει μια μακρά σπειροειδή δομή που είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία του. «Η κρυσταλλική δομή που αναφέρεται στο άρθρο μας είναι η πρώτη που απεικονίζει το Taspase1 στη λειτουργικά ενεργή κατάσταση του και υπογραμμίζει την κρίσιμη σημασία αυτού του σπειροειδούς θραύσματος», δήλωσε ο Martin-Garcia. Η σημασία αυτής της περιοχής του Taspase1 το καθιστά πρωταρχικό στόχο για το σχεδιασμό αναστολέων για αντικαρκινική θεραπεία.