Kutatók egy ismeretlen sejtes tartalékrendszert fedeztek fel, ami a rákellenes terápiák hatékonyságát is növelheti.
A sejtek túléléséhez elengedhetetlen cisztein nevű aminosav előállítására egy korábban teljesen ismeretlen tartalékútvonalat fedeztek fel kutatók. A tudományos világ évtizedekig úgy vélte, hogy a sejtek képtelenek életben maradni az eddig ismert enzimrendszerek nélkül, ám az új eredmények alapjaiban írják felül ezt a feltételezést.
A Nature Chemical Biology című szaklapban megjelent felfedezésről a ScienceDaily számolt be, rámutatva arra, hogy a mechanizmus gátlásával a jövőben sebezhetőbbé tehetők a daganatos sejtek. A rákos daganatok gyakran éppen ezt az alternatív védelmi vonalat használják fel a kemoterápia, a sugárkezelés vagy az immunterápia túlélésére.
Minden sejtnek folyamatosan szüksége van ciszteinre a fennmaradáshoz, ez az aminosav viszont nem áll rendelkezésre a sejteken kívül. A molekula nélkülözhetetlen a fehérjék építéséhez, a sejtek károsodások elleni védelméhez és a fehérjestruktúrákat stabilizáló kötések kialakításához – mondta Ed Schmidt, a Montanai Állami Egyetem genetikaprofesszora, a kutatás vezetője.
Hosszú időn át tartott a kutatás
A biológusok eddig úgy gondolták, hogy a sejtek a cisztin nevű oxidált formából kizárólag egy úgynevezett diszulfid-reduktáz rendszer segítségével képesek ciszteint előállítani. Úgy vélték, ezen enzimrendszer legalább egy működő változatának jelenléte elengedhetetlen az életben maradáshoz.
NE HAGYD KI
Kövess minket a Google-ben
Legyen a Liner a követett forrásod
Jelöld be a Linert követett forrásként a Google-ben.
A kilenc éven át tartó kutatás első fontos nyoma még 2014-ben bukkant fel, amikor egy genetikailag módosított egérpopuláció túlélt olyan körülményeket, amelyeknek a korábbi ismeretek szerint halálosnak kellett volna lenniük. Az állatokból teljesen hiányzott a cisztin átalakításához szükséges ismert mechanizmus.
Ez a meglévő elméletek alapján lehetetlennek tűnt, hiszen korábban egyetlen olyan élőlényt vagy sejtet sem találtak, amely képes lett volna életben maradni működő diszulfid-reduktáz rendszer nélkül. Egyes élettani reakciók azonban arra utaltak, hogy a feltételezés hibás lehet, ezért döntöttünk a tesztelés mellett – emlékezett vissza Ed Schmidt.
A rejtély kiderítése
A rejtély kiderítése további hét évet vett igénybe, amihez a budapesti Országos Onkológiai Intézetben dolgozó Nagy Péter és kutatócsoportja nyújtott kulcsfontosságú elemzési segítséget. A magyar és amerikai szakemberek közösen jöttek rá, hogy a sejtek a fő útvonal kiesésekor egy szomszédos szén-kén kötést bontanak fel a cisztinben, így jutva hozzá a túléléshez szükséges aminosavhoz.
A szakemberek valószínűsítik, hogy ez a tartalékrendszer eredetileg az elektrofil toxinok elleni védekezésként fejlődött ki az első többssejtű szervezetekben. A környezetből vagy a táplálékból származó vegyi anyagok elleni védelem törzsfejlődési előnyt biztosított a korai élőlények számára. Ugyanezt a védelmi hálózatot a daganatsejtek is felhasználhatják a különböző daganatellenes kezelések kivédésére.
Mivel most már ismert ennek a belső védvonalnak a működése, lehetőség nyílhat arra, hogy a kutatók célzottan kiiktassák azt a rákos sejtekben, így a meglévő terápiákat lényegesen hatékonyabbá tehetik. A vizsgálatokban a Montanai Állami Egyetem több hallgatója is meghatározó szerepet vállalt, köztük Zoe Seaford és Sydney Austad, akik még egyetemi hallgatóként lettek a tanulmány első szerzői. A felfedezés nemcsak az alapkutatásban hozott áttörést, hanem új távlatokat nyithat a hatékonyabb daganatellenes gyógyszerek fejlesztésében is.