Οι θανατηφόρες ασθένειες αποκτούν ένα αδύναμο σημείο: η ανακάλυψη του αιώνα ...
Χρησιμοποιώντας τις τελευταίες τεχνολογίες μικροσκοπίας, οι επιστήμονες κατάφεραν για πρώτη φορά να εξετάσουν δύο βασικές πρωτεϊνικές δομές που παίζουν σημαντικό ρόλο στο ανθρώπινο σώμα
Αυτή η ανακάλυψη, που έγινε στο Κέντρο Προηγμένης Δομικής Βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι, θα μπορούσε να αποτελέσει τη βάση για τη δημιουργία πιο αποτελεσματικών θεραπειών για διάφορες ασθένειες. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό PNAS.
Η εργασία, που διεξήχθη σε εργαστήριο του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, ήταν η πρώτη δημοσίευση αυτής της ερευνητικής ομάδας. Η έρευνα διεξήχθη από έναν διάσημο ειδικό στη μοριακή βιολογία και οι συγγραφείς ήταν νέοι επιστήμονες που εργάζονταν στο ίδιο εργαστήριο.
Οι ερευνητές μπόρεσαν να μελετήσουν λεπτομερώς τη φυσική δομή των δύο πρωτεϊνικών συμπλεγμάτων, αναλύοντας τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, πώς αλλάζουν οι λειτουργίες τους και πώς αυτές οι διεργασίες επηρεάζουν τη μετάδοση σημάτων που σχετίζονται με τη φλεγμονή.
Ένας από τους συμμετέχοντες στη μελέτη σημείωσε ότι η δυνατότητα απεικόνισης αυτών των δομών επιτρέπει την καλύτερη κατανόηση του τρόπου λειτουργίας τους. Συγκεκριμένα, η ομάδα επικεντρώθηκε στη μελέτη του ενζύμου ADAM17 και της αλληλεπίδρασής του με την ρυθμιστική πρωτεΐνη iRhom2. Χρησιμοποιώντας τεχνολογία αιχμής κρυογονικής ηλεκτρονικής μικροσκοπίας, οι επιστήμονες εντόπισαν βασικά χαρακτηριστικά που απαιτούνται για τη δράση αυτού του ενζύμου και επίσης εντόπισαν σημαντικούς μηχανισμούς εντός του συμπλόκου που επηρεάζουν την επεξεργασία των πρωτεϊνικών υποστρωμάτων.
Το ένζυμο ADAM17 είναι γνωστό ότι υπάρχει σε όλα τα κύτταρα του σώματος και παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του ανοσοποιητικού συστήματος και στη ρύθμιση των φλεγμονωδών διεργασιών. Ωστόσο, οι διαταραχές του σχετίζονται με σοβαρές ασθένειες όπως ο καρκίνος, η ρευματοειδής αρθρίτιδα, ακόμη και η Covid-19.
Οι ερευνητές επεσήμαναν ότι ορισμένες ασθένειες, όπως ο καρκίνος ή η αρθρίτιδα, περιλαμβάνουν υπερβολική δραστηριότητα σημάτων που σχετίζονται με την ADAM17, αλλά οι υπάρχουσες θεραπείες συχνά προκαλούν σοβαρές παρενέργειες που μπορεί να είναι χειρότερες από την ίδια την ασθένεια.
Η ομάδα σημείωσε ότι το έργο τους στοχεύει στην εύρεση πιο ακριβών θεραπευτικών προσεγγίσεων, ιδίως στοχεύοντας την πρωτεΐνη iRhom2. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ενδοκυτταρικές δομές που μεταδίδουν πληροφορίες από το εσωτερικό του κυττάρου προς τα έξω, τις οποίες αποκαλούν «βρόχους επανεισόδου». Αυτά τα στοιχεία παίζουν βασικό ρόλο στον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί η ADAM17 εκτός του κυττάρου και μέχρι σήμερα δεν έχουν κατανοηθεί επαρκώς.
Ο επικεφαλής της μελέτης δήλωσε ότι η ανακάλυψή τους θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για νέες θεραπείες για ασθένειες που σχετίζονται με τη δυσλειτουργία του ADAM17 και να προσφέρει καινοτόμες στρατηγικές για την καταπολέμηση σοβαρών προβλημάτων υγείας.
Ένας σημαντικός παράγοντας για την επιτυχία ήταν η αξιοποίηση των δυνατοτήτων του νέου ερευνητικού κέντρου, το οποίο άνοιξε το 2022. Οι επιστήμονες εξέφρασαν την ευγνωμοσύνη τους στο πανεπιστήμιο για την παροχή πρόσβασης σε προηγμένες τεχνολογίες, χωρίς τις οποίες αυτό το έργο δεν θα ήταν δυνατό.
Συγκεκριμένα, χρησιμοποίησαν ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διέλευσης, το οποίο είναι ιδανικό για τη μελέτη σύνθετων πρωτεϊνικών δομών χρησιμοποιώντας κρυοηλεκτρονική μικροσκοπία. Ένας από τους συμμετέχοντες στη μελέτη τόνισε ότι η ύπαρξη τέτοιου εξοπλισμού στην πανεπιστημιούπολη επιταχύνει σημαντικά την επιστημονική πρόοδο και ανοίγει νέους ορίζοντες στη μελέτη της κυτταρικής βιολογίας.
Για την επεξεργασία των δεδομένων, η ομάδα χρησιμοποίησε τους υπολογιστικούς πόρους του πανεπιστημίου, οι οποίοι τους επέτρεψαν να δημιουργήσουν τρισδιάστατα μοντέλα των πρωτεϊνικών συμπλεγμάτων που μελετώνται. Στο μέλλον, οι ερευνητές σχεδιάζουν να εμβαθύνουν τη μελέτη τους για την πρωτεΐνη iRhom2, η οποία, κατά τη γνώμη τους, δεν έχει μελετηθεί επαρκώς. Ένας από τους νέους επιστήμονες σημείωσε ότι ο στόχος τους είναι να επιτύχουν πιο ακριβή έλεγχο αυτής της πρωτεΐνης, κάτι που στο μέλλον θα μπορούσε να βοηθήσει στη διαχείριση διαφόρων ασθενειών.
Διευκρινίσεις
Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι Το Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι είναι ένα δημόσιο ερευνητικό πανεπιστήμιο που βρίσκεται στο Σινσινάτι του Οχάιο, στις Ηνωμένες Πολιτείες.
