Proteine motorii cooperative descoperite: o nouă metodă de atac asupra celulelor canceroase
Un grup de cercetători de la Universitatea din Osaka, în colaborare cu Institutul de Tehnologie din Massachusetts, a identificat un mecanism molecular esențial pentru alinierea cromozomilor în timpul diviziunii celulare. Publicat recent în revista Cell Reports, studiul subliniază importanța a două proteine motorii, KIF18A și CENP-E, care acționează într-o manieră cooperativă pentru a asigura o aliniere corectă a cromozomilor. Cererea de inhibare simultană a acestor proteine a condus la moartea selectivă a celulelor canceroase, deschizând astfel o potențială cale promițătoare pentru tratamentele oncologice.
Importanța aliniamentului cromozomial
Alinierea precisă a cromozomilor este crucială pentru divisionarea sănătoasă a celulelor; eșecurile în acest proces pot determina instabilități cromozomiale, o caracteristică definitorie a cancerului. Deși kinetochorul, un complex proteic situat pe cromozomi, coordonează acest proces, rolurile multiple ale diverșilor proteine complică clarificarea mecanismelor exacte implicate.
Identificarea genei KIF18A și interacțiunea sa cu CENP-E
Prin utilizarea unui screening genomic CRISPR în celulele cu un defect ușor de kinetochor, rezultând dintr-o mutație CENP-C, cercetătorii au reușit să identifice KIF18A ca fiind o genă ale cărei pierderi induc o letalitate sintetică în prezența mutației CENP-C. Analizele ulterioare au arătat că defectul kinetochorului este corelat cu activitatea redusă a CENP-E, ceea ce sugerează că cele două proteine colaborează în modularea alinerii cromozomilor. Celulele canceroase cu niveluri scăzute de CENP-E s-au dovedit a fi extrem de sensibile la inhibarea KIF18A, iar inhibarea combinată a ambelor proteine a provocat moartea celulară.
Rolurile complementare ale CENP-E și KIF18A
Cercetarea a demonstrat că aceste proteine, KIF18A și CENP-E, lucrează împreună pentru a asigura alinierea corectă a cromozomilor în centrul celulei. În celulele normale, dacă funcția unei proteine este compromisă, cealaltă poate uneori compensa. Cu toate acestea, când ambele sunt afectate simultan, alinierea cromozomilor eșuează complet, ceea ce conduce la moartea celulară. Este esențial de menționat că celulele canceroase sensibile la inhibitorii KIF18A au niveluri naturalmente scăzute de CENP-E, explicând astfel eficiența acestor medicamente în cazul lor.
Implicarea terapiilor țintite în tratamentele oncologice
Studiul sugerează că anumite celule canceroase devin extrem de vulnerabile atunci când au niveluri scăzute ale proteinei CENP-E. Măsurarea CENP-E ar putea ajuta la identificarea tipurilor de cancer care răspund favorabil medicamentelor care blochează KIF18A. Rezultatele sugerează, de asemenea, că combinarea medicamentelor care afectează aceste două proteine ar putea îmbunătăți eficiența tratamentelor împotriva cancerului.
„Nu am descoperit doar mecanisme detaliate ale segregării cromozomilor, dar am aplicat aceste descoperiri pentru a elimina eficient celulele canceroase, subliniind că astfel de terapii țintite trebuie să fie fundamentate pe cercetarea de bază”, afirmă profesorul Tatsuo Fukagawa, autorul principal al studiului.
Aceste descoperiri nu doar că subliniază complexitatea diviziunii celulare, dar și deschid noi orizonturi pentru tratamentele inovatoare ale cancerului, bazate pe o înțelegere mai profundă a mecanismelor fundamentale ale vieții celulare.
