Celowanie w enzym o podwójnej roli w zdrowiu piersi i mózgu
Enzym przypominający potarganie kinaza 2 utrzymuje stabilność genomu na poziomie komórkowym. Badacze powiązali to również z różnymi schorzeniami, w tym rakiem piersi i niepełnosprawnością intelektualną. Nowe badanie opisuje teraz strukturę tego enzymu, argumentując, że pomoże to zaprojektować lepsze terapie.
Czy ten jeden enzym może być kluczem do lepszych terapii zarówno raka piersi, jak i niepełnosprawności intelektualnej?Kinazy typu tousled to enzymy, które odgrywają złożoną rolę w zachowaniu stabilności genomu w komórkach.
W szczególności jedna - potargana kinaza 2 (TLK2) - cieszy się sporym zainteresowaniem w ostatnich latach.
Mówiąc dokładniej, TLK2 przyczynia się do naprawy uszkodzeń DNA, pomagając utrzymać stabilność jądra komórki.
Poziom aktywności tego enzymu był wcześniej powiązany z szeregiem schorzeń, w tym zarówno rakiem piersi, jak i niepełnosprawnością intelektualną.
Naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze w Danii - a także niektórzy z Instytutu Nauki i Technologii w Barcelonie w Hiszpanii oraz hiszpańskiego Narodowego Centrum Badań nad Rakiem w Madrycie - potwierdzili niedawno wcześniejsze odkrycia.
W nowym badaniu zauważono, że wysoką aktywność TLK2 stwierdza się w raku piersi z dodatnim receptorem estrogenowym (ER-dodatnim), który stanowi większość rozpoznanych przypadków raka piersi. I odwrotnie, w przypadku niepełnosprawności intelektualnej aktywność TLK2 jest znacznie zmniejszona.
Naukowcy - pod kierunkiem prof. Guillermo Montoyi - zdecydowali się zastosować specjalne techniki, które pozwoliły im szczegółowo odwzorować strukturę TLK2.
Jak wyjaśniają w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications, te postępy mogą zmienić sposób projektowania leków do leczenia raka piersi, a nawet leczenia niepełnosprawności intelektualnej lub zaburzeń neurologicznych.
„Ważny i interesujący enzym”
Prof. Montoya i współpracownicy zastosowali technikę znaną jako krystalografia rentgenowska, aby opisać strukturę TLK2 z dużo większą szczegółowością niż wcześniej próbowano, na poziomie molekularnym.
Naukowcy wzorowali się na istniejących badaniach, które wykazały, że osoby z niepełnosprawnością intelektualną mają mutację domeny TLK2 gen wpływający na produkcję enzymu.
W ostatnich badaniach naukowcy potwierdzają to powiązanie, przyznając, że pewne warianty genetyczne związane z tą niepełnosprawnością powodują, że TLK2 jest nieaktywny.
Co więcej, po badaniach, które wykazały, że TLK2 jest nadaktywny w ER-dodatnich komórkach raka piersi, zespół postanowił przetestować działanie różnych leków małocząsteczkowych na ten enzym.
Przetestowali te leki - celując w TLK2 w ludzkich komórkach raka piersi - i odkryli, że możliwe jest stłumienie jego nieprawidłowego poziomu aktywności.
„Przedstawiamy strukturę tego ważnego i interesującego enzymu. Kiedy poznamy jego strukturę, znacznie łatwiej będzie opracować leki ukierunkowane na enzym, które będą go hamować lub wzmacniać ”.
Prof. Guillermo Montoya
„To badanie”, kontynuuje prof. Montoya, „wskazuje zatem bezpośrednio na projektowanie leków, ponieważ zidentyfikowano pewne konkretne mechanizmy, które należy wziąć pod uwagę”.
W przyszłości prof. Montoya i zespół chcieliby kontynuować i eksperymentować ze sposobami kierowania TLK2 na raka piersi i niepełnosprawność intelektualną.
Mają nadzieję, że w końcu będą mogli wykorzystać swoją poszerzoną wiedzę na temat biomolekularnej struktury tego enzymu do udoskonalenia istniejących leków stosowanych w leczeniu tych dwóch schorzeń.