Informacje
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Informacje > Nowinki 2000-2002 > Biologia > Nowinka z dn. 14-09-2001  
 Jesteś tutaj
nowinka:
Rak na muszce
autor:
Małgorzata Yamazaki
z dnia:
14-09-2001





Rak na muszce
Większość komórek nowotworowych dzieli się bez opamiętania, gdyż mają zepsute białko p53. Szwajcarscy naukowcy znaleźli ostatnio wirusy, które są szkodliwe tylko dla takich komórek. Być może zapowiada to nowe metody leczenia raka.

O tym, że większość nowotworów związana jest z zaburzeniami w strukturze genu p53, wiadomo od z górą dziesięciu lat. Od tego czasu poznano kluczową rolę, jaką odgrywa to białko w regulowaniu podziałów komórkowych oraz w uaktywnianiu programu samobójczej śmierci (apoptozy) genetycznie uszkodzonych komórek. Zyskało ono sobie w pełni zasłużoną nazwę "strażnika genomu". Pilnuje bowiem, by komórki, których materiał genetyczny jest zmieniony (np. w wyniku działania substancji powodujących mutacje, bądź błędów pojawiających się podczas powielania DNA), nie podejmowały podziałów, dopóki błędy te nie zostaną naprawione; a jeżeli naprawa nie jest możliwa - by dokonały samozniszczenia. Kiedy w komórce brak właściwie funkcjonującego p53 - dzieli się ona nawet wtedy, gdy nie powinna. To zaś może prowadzić do transformacji nowotworowej i rozwoju raka.

Fakt, iż w wielu przypadkach komórki rakowe pozbawione są takiego strażnika genomu, jest tym smutniejszy, że większość obecnie stosowanych terapii przeciwnowotworowych ukierunkowana jest na uszkadzanie DNA. Na takiej zasadzie działa zarówno radio-, jak i chemioterapia. Kiedy jednak brak elementu kontrolującego stan materiału genetycznego, metody takie mijają się z celem. Gorzej - bardziej szkodzą komórkom zdrowym, niż tym, w którym gen p53 jest nieprawidłowy. Dlatego niezwykle ważne okazało się znalezienie metod wyeliminowania z organizmu właśnie tak zmienionych komórek.

Białko to stało się więc obiektem badań laboratoriów na całym świecie. Celem poszukiwań jest takie wykorzystanie wiedzy na temat funkcjonowania p53, by wyeliminować komórki, w których jest ono nieaktywne. Najbardziej oczywisty pomysł polega na wprowadzaniu prawidłowych genów p53 do komórek, w których geny te uległy mutacji. Cóż, nie tak łatwo jednak wyróżnić je spośród miliardów zdrowych. A zdrowym komórkom nadmiarowe białko p53 szkodzi nie mniej niż nowotworowym. Dlatego dopóki nie znajdzie się sposobu na precyzyjne trafienie w chore komórki, ten rodzaj terapii genowej na razie nie może być stosowany.

Inne podejście zakłada przywrócenie zmienionemu w wyniku mutacji genu białku p53 jego właściwej struktury. Podejmuje się próby wprowadzania do nieprawidłowych komórek drobnocząsteczkowych, wysoce specyficznych związków, które wiążąc się z określonym rejonem tego białka, sprawiają, że odzyskuje ono swoją aktywność. Na razie podawane związki "naprawiają" p53 tylko częściowo, konieczne są więc poszukiwania związków działających bardziej skutecznie. Kto wie, może ta droga okaże się słuszna. Takie rozwiązanie wszak nie dotyka w żadnym stopniu komórek z prawidłowym p53, jest więc w zasadzie dla organizmu zupełnie nietoksyczne.

Kolejna koncepcja oparta jest na fakcie, że komórki ze zmienionym p53 gromadzą to białko, podczas gdy w zdrowych jest go niewiele. Komórki takie można by więc zniszczyć za pomocą jakiegoś innego białka, które nabierałoby własności toksycznych po związaniu się z nieprawidłowym p53. Specjalnie opracowane białko opłaszczałoby komórki nowotworowe. Można by też w takiej sytuacji próbować wywołać w organizmie chorego reakcję immunologiczną na owo białko, pozostające na powierzchni komórek rakowych - wytwarzane wówczas specyficzne przeciwciała eliminowałyby te komórki. Dawałoby to pewność, że dla komórek zdrowych terapia ta jest całkiem bezpieczna.

W niektórych rodzajach raka zaburzenie funkcjonowania "strażnika genomu" wynika nie tyle z mutacji kodującego go genu, ile z nieprawidłowości w genach kodujących inne, współdziałające z nim białka. Tak jest na przykład w przypadku tłuszczakomięsaka. W komórkach tego nowotworu istnieje zbyt dużo kopii genu tzw. białka MDM2, które uczestniczy w degradacji p53. I chociaż p53 jest jak najbardziej prawidłowe, jego rozkład przebiega zbyt szybko, żeby jego obecność mogła o czymkolwiek zadecydować. Dlatego szuka się leków, które wiążąc się z białkiem MDM2 i jemu podobnymi, uwolnią p53 z takich więzów.

Niezmiernie interesująca jest wreszcie strategia, którą omawia tygodnik "Nature" z 30 sierpnia 2001 r. Prezentowana w tym numerze praca, autorstwa naukowców ze Szwajcarskiego Instytutu Eksperymentalnych Badań nad Rakiem, opisuje próbę wykorzystania do walki z rakiem specjalnych wirusów. Są to tzw. wirusy AAV (ang.: adeno-associated virus) o dość niezwykłym genomie - składa się on mianowicie z jednoniciowego DNA, zawierającego struktury o charakterystycznym kształcie spinki do włosów. U większości organizmów tak wygląda DNA po poważnym uszkodzeniu.

Kiedy szwajcarscy badacze zainfekowali tym wirusem hodowane w laboratorium komórki, stwierdzili, że zachowują się one tak, jakby ich własne DNA zostało uszkodzone. A więc te, które posiadają prawidłowe białko p53, zatrzymują się w swoim cyklu życiowym i uruchamiają procesy naprawcze DNA (w tym przypadku po prostu usuwają wirusowy DNA), a dopiero potem wchodzą w podział. Natomiast w komórkach ze zmienionym p53 uruchamiany jest program apoptozy. Oznacza to, ni mniej, ni więcej, że po podaniu takiego wirusa komórki zdrowe w prosty sposób się go pozbywają, a komórki raka same popełniają samobójstwo. Rozwiązanie to byłoby niemal idealne, gdyby nie fakt, że wirus ten musi być pozbawiony własności zakaźnych, a tym samym należałoby go dostarczyć właściwie do każdej komórki nowotworowej.

Problem ten wydaje się rozwiązywać inna strategia wirusowego zwalczania raka, opierająca się na pomyśle wykorzystania takiego wirusa, który dzieliłby się wyłącznie w komórkach charakteryzujących się brakiem aktywnego białka p53. Wirusa takiego już znaleziono - jest nim adenowirus noszący nazwę ONYX-015. Rzeczywiście, atakuje on jedynie komórki chore, zdrowe pozostawiając nienaruszone. Niestety, i w tym przypadku pojawiły się komplikacje, przede wszystkim natury immunologicznej. Niełatwo jest wprowadzić do organizmu aktywnego wirusa, którego nie dostrzegłby układ odpornościowy...

Nieprędko zatem można liczyć na nowoczesne leki przeciwnowotworowe trafiające precyzyjnie tylko w te komórki, w które sobie życzymy. Trop poszukiwań prowadzący od białka p53 jest jednak ogromnie obiecujący. Niewątpliwie bardzo wiele jeszcze na ten temat usłyszymy.

Małgorzata Yamazaki
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach