• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Zgubne uzależnienie komórek białaczki od genów

    19.03.2010. 17:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Wyniki nowych badań nad ostrymi postaciami białaczki, prowadzonych pod kierunkiem Uniwersytetu Wiedeńskiego z Austrii, zwracają uwagę na nowy cel dla leków hamujących geny pomagające w rozwoju chorych komórek. Odkrycia opisane w czasopiśmie Europejskiej Organizacji Biologii Molekularnej (EMBO) pokazują, w jaki sposobu komórki białaczki "uzależniają się" od genów, których zmiana mogłyby zahamować rozwój chorych komórek.

    Profesor Veronika Sexl z uniwersyteckiego Instytutu Farmakologii przy Centrum Medycyny i Farmakologii Biomolekularnej wraz z kolegami prowadziła badania nad ostrą białaczką limfocytową (ALL) i przewlekłą białaczką szpikową (CML). Naukowcy twierdzą, że obydwie postaci białaczki, ALL i CML, mogą zostać wywołane przez białko fuzyjne Bcr-Abl, które powstaje z połączenia dwóch lub więcej genów pierwotnie zakodowanych dla odrębnych białek.

    Naukowcy z Austrii, Niemiec, Włoch i USA wyjaśniają, w jaki sposób połączenie genów powoduje wytworzenie złożonej "sieci" wspomagającej nowotwór. Zatem komórki białaczkowe nie tylko otrzymują potrzebną im stymulację, ale mają również większą szansę na przetrwanie. Leki hamujące, w tym "Imatinib" mogą blokować kluczowe sygnały i powodować śmierć chorych komórek. Problem w tym, że wiele mutacji może oprzeć się inhibitorom, skutecznie wyposażając komórki w zasoby potrzebne do zaatakowania organizmu człowieka.

    Aby przechytrzyć chorobę, naukowcy zanalizowali czynniki transkrypcji Stat3 i Stat5, które są powiązane z przemianą wywoływaną przez Bcr/Abl. Testy skupiły się na tym, czy Stat3 i Stat5, działając na późniejszych w stosunku do Bcr-Abl etapach, mają znaczenie dla podtrzymania białaczki oraz czy można by je wykorzystać w leczeniu.

    "Opracowaliśmy specyficzne dla nowotworu podejście oparte na delecji genów, aby przeanalizować rolę Stat5 i Stat3 w rozwoju białaczki wywoływanej przez Bcr/Abl" - wyjaśnia profesor Sexl. "Odkryliśmy, że obydwa czynniki są niezbędne do rozwoju Bcr-Abl, ale po jego pojawieniu się, wyłącznie Stat5 ma decydujące znaczenie dla przetrwania i rozwoju komórek białaczkowych."

    Naukowcy doszli do wniosku, że nawet zmutowane postaci Bcr-Abl - komórek białaczkowych, które nadal potrafią walczyć z lekami hamującymi - są uzależnione od Stat5.

    "Komórki nowotworowe przystosowują się w szerokim zakresie pod względem ścieżek sygnalizacyjnych i metabolicznych, uzależniając się tym samym od pewnych genów" - mówi profesor Sexl. "W rzeczywistości aktywność tych genów może zacząć ograniczać komórki nowotworowe."

    Zespół nazywa to zjawisko uzależnienia od genów "nieonkogennym uzależnieniem" (NOA). Naukowcy dodają, że zahamowanie decydujących genów w ramach sieci sygnalizacyjnej mogłoby spowodować uszkodzenie systemu i zatrzymanie rozwoju chorych komórek.

    "W ramach prowadzonych badań wykazaliśmy, że komórki białaczkowe Bcr-Abl są uzależnione od Stat5 w celu utrzymania stanu białaczkowego" - podkreśla profesor Sexl. "Stwierdziliśmy, że Stat5 jest piętą Achillesową w sieci sygnalizacyjnej na etapach późniejszych w stosunku do Bcr-Abl. Dlatego zahamowanie Stat5 może stanowić nowe podejście terapeutyczne do leczenia białaczki."

    W badaniach wzięli również udział naukowcy z austriackiego Instytutu Badawczego Patologii Molekularnej, Laboratoriów im. Maxa F. Perutza, Instytutu Badań Onkologicznych im. Ludwiga Boltzmanna, Centrum Badawczego Medycyny Molekularnej przy Austriackiej Akademii Nauk, Centrum Biotechnologii Molekularnej Uniwersytetu Turyńskiego we Włoszech, Deutsches Krebsforschungszentrum w Niemczech i Narodowego Instytutu Zdrowia w USA.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Białka fuzyjne (białka chimeryczne) – białka powstające z połączenia 2 lub większej liczby genów, które pierwotnie były odpowiedzialne za produkcję niezależnych białek. Produktem genu fuzyjnego jest białko (polipeptyd), którego funkcja jest w pewnym stopniu pochodną funkcji białek kodowanych przez geny wchodzące w skład takiego połączenia. Ostra białaczka promielocytowa – podtyp ostrej białaczki szpikowej (AML); nowotwór złośliwy krwi i szpiku kostnego. Nazywana także ostrą białaczką progranulocytową; APL; AML z t(15;17)(q22,q12), PML-RARA i odmiany; FAB podtyp M3 i wariant M3. Cechuje się wysokim stopniem wyleczalności. Kinazy białkowe – grupa kinaz, których substratami są białka. Enzymy te przeprowadzają reakcję fosforylacji cząsteczki specyficznego dla danej kinazy białka. Fosforylacja zwykle prowadzi do zmiany konformacji cząsteczki białka i, w konsekwencji, zmiany jego aktywności, zdolności do wiązania się z innymi białkami albo przemieszczenia cząsteczki w obrębie komórki. Do 30% białek podlega regulacji na tej drodze; większość szlaków metabolicznych komórki, zwłaszcza sygnalizacyjnych, angażuje enzymy z grupy kinaz białkowych. W ludzkim genomie zidentyfikowano kilkaset genów kodujących sekwencje aminokwasowe kinaz białkowych (około 2% wszystkich genow). Funkcja kinaz białkowych podlega wielostopniowej regulacji, również angażującej kinazy i fosfatazy białkowe; fosforylacja białka kinazy może zwiększać albo zmniejszać jej aktywność. Białka aktywatorowe lub inhibitorowe przez przyłączanie się do domen regulatorowych kinaz również wpływają na ich aktywność. Niektóre kinazy posiadają domenę regulatorową, którą same mogą fosforylować (autofosforylacja albo cis-fosforylacja).

    Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowieka: DNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA. Kinazy aktywowane mitogenami (kinazy MAP, MAPK, ang. mitogen-activated protein kinases, EC 2.7.11.24) – grupa kinaz białkowych serynowo-treoninowych, odgrywających rolę w regulacji odpowiedzi na sygnały zewnętrzne dochodzące do komórki (mitogeny). Mają one zatem wpływ na ekspresję genów, podziały, różnicowanie, ruch i apoptozę komórek.

    Nowotwór (łac. neoplasma, skrót npl – z greckiego neoplasia) – grupa chorób, w których komórki organizmu dzielą się w sposób niekontrolowany przez organizm, a nowo powstałe komórki nowotworowe nie różnicują się w typowe komórki tkanki. Utrata kontroli nad podziałami jest związana z mutacjami genów kodujących białka uczestniczące w cyklu komórkowym: protoonkogenów i antyonkogenów. Mutacje te powodują, że komórka wcale lub niewłaściwie reaguje na sygnały z organizmu. Powstanie nowotworu złośliwego wymaga kilku mutacji, stąd długi, ale najczęściej bezobjawowy okres rozwoju choroby. U osób z rodzinną skłonnością do nowotworów część tych mutacji jest dziedziczona. Fludarabina (łac. Fludarabinum) – lek stosowany w leczeniu białaczki. Hamuje syntezę DNA, RNA oraz białek, co prowadzi do redukcji podziałów komórek.

    Nadrodzina immunoglobulin (synonim: białka immunoglobulinopodobne, ang. immunoglobulin superfamily, IgSF) – grupa białek wyodrębniona na podstawie istnienia w ich strukturze tzw. splotu immunoglobulinowego. Większość członków tej rodziny to białka o masie cząsteczkowej 70-100 kDa. Nadrodzina immunoglobulin jest uznawana za największą grupę białek o podobnej budowie. Na podstawie analizy genomu człowieka zidentyfikowano 756 genów, których produkty białkowe zawierają domenę immunoglobulinową . Białka immunoglobulinopodobne spotykane są również u bakterii, a ich analiza wskazuje, że pochodzą one od genów eukariotycznych i zostały nabyte w trakcie ewolucji na drodze poziomego transferu genów . Białaczka włochatokomórkowa – rzadka postać nowotworu hematologicznego, charakteryzująca się akumulacją nieprawidłowych limfocytów B. Zazwyczaj jest klasyfikowana jako podtyp przewlekłej białaczki limfatycznej. Pierwszy człon nazwy wywodzi się od białawego koloru próbki krwi chorego na ostrą białaczkę. Drugi człon nazwy jest związany z tym, iż z powodu części wystających promieniście z powierzchni nieprawidłowe limfocyty B wyglądają "włochato" pod mikroskopem, natomiast infiltracja szpiku kostnego i śledziony ma charakter rozproszony.

    Komórki NK (ang. Natural Killer – naturalni zabójcy) – główna grupa komórek układu odpornościowego odpowiedzialna za zjawisko naturalnej cytotoksyczności. Komórki NK zostały odkryte w latach 70. XX w. u osób zdrowych, wśród których nie spodziewano się odpowiedzi przeciwnowotworowej. Okazało się, że taka odpowiedź jednak występuje i jest silniejsza niż u osób chorych. Obok komórek NK za taki efekt odpowiadają hipotetyczne komórki NC. Ze względu na swoje właściwości komórki NK są zaliczane do komórek K. Efekt cytotoksyczny jest widoczny już po 4 godz. od kontaktu z antygenem i standardowo testuje się go na linii białaczkowej K562.

    Dodano: 19.03.2010. 17:12  


    Najnowsze