Nuovi obiettivi enzimatici per terapie antitumorali selettive

Marzo 16, 2016 Admin Salute 0 8
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Grazie alle scoperte importanti progressi nella ricerca e tecnologici di base e clinica, la lotta contro il cancro ha mobilitato in un attacco complesso si estende su più fronti.

Lavoro accade in un laboratorio dell'Università di Alberta chimica potrebbe aiutare a trovare nuove e più selettivi terapie per il cancro. I ricercatori hanno sviluppato un composto che si rivolge a un enzima specifico sovraespresso in alcuni tipi di cancro - e hanno testato la sua attività in cellule di tumori cerebrali.

Chimica professor Christopher Cairo e il suo team hanno sintetizzato un primo nel suo genere inibitore che impedisce l'attività di un enzima chiamato neuraminidasi. Sebbene i virus influenzali utilizzano enzimi con lo stesso meccanismo come parte del processo di infezione, cellule umane utilizzano proprie forme dell'enzima in molti processi biologici.




Il gruppo di Cairo ha collaborato con un gruppo a Milano, l'Italia, che ha dimostrato che neuraminidasi sono presenti in quantità in eccesso nelle cellule di glioblastoma, una forma di cancro al cervello.

In un nuovo studio, un team dell'Università di Milano testato inibitore del Cairo e ha scoperto che si è scoperto le cellule staminali tumorali di glioblastoma - trovato all'interno di un tumore e creduto per guidare la crescita del cancro - in cellule normali. Il composto anche causato alle cellule di smettere di crescere, il che suggerisce che questo meccanismo potrebbe essere importante per la terapia. I risultati dei loro sforzi sono stati pubblicati 22 agosto nella Natura rivista Cell Morte & Disease.

Cairo ha detto che questi risultati dimostrano che un inibitore di questo enzima potrebbe funzionare terapeutico e dovrebbe aprire la porta per la ricerca futura.

"Questo è il concetto proof-of-prima mostra un inibitore della neuraminidasi selettivo può avere un effetto reale in cellule tumorali umane," ha detto. "Non è un farmaco ancora, ma stabilisce un nuovo obiettivo che pensiamo può essere utilizzato per creare nuovi farmaci più selettivi."

Lunga strada di proof of concept per droga

Dimostrando il composto può inibire con successo l'enzima neuraminidasi nelle cellule tumorali è solo il primo passo per determinare il suo potenziale come terapia.

Nella sua forma attuale, il composto non poteva essere usato come una droga, Cairo ha spiegato, in gran parte perché non è stato progettato per violare la barriera emato-encefalica che rende difficile raggiungere le cellule bersaglio. Il team di Milano ha dovuto utilizzare il composto in concentrazioni molto elevate, ha aggiunto.

La ricerca avanza la nostra comprensione di quanto sia importante carboidrati sono per la funzione delle cellule. Sebbene la maggior parte di noi pensa di glucosio (zucchero nel sangue) come unica zuccheri importante in biologia, c'è un'intera area di ricerca noto come glycobiology che cerca di capire la funzione di strutture di carboidrati complessi nelle cellule. Strutture carboidrati coprono la superficie delle cellule, come le cellule e influenzano interagiscono tra loro e con agenti patogeni.

"I carboidrati presenti sulla superficie delle cellule determinano come interagisce con altre cellule, che li rende importante nel cancro e altre malattie. Quindi, se siamo in grado di progettare composti che cambiano queste strutture, siamo in grado di influenzare le interazioni." - Christopher Cairo, U di A

Gli scienziati sanno da decenni che i carboidrati presenti sulle cellule tumorali sono molto diversi da quelli sulle cellule normali. Ad esempio, molti tumori avere diverse quantità di residui specifici come l'acido sialico, o possono avere diverse disposizioni degli stessi residui.

"I carboidrati presenti sulla superficie delle cellule determinano come interagisce con altre cellule, che li rende importante nel cancro e altre malattie. Quindi, se siamo in grado di progettare composti che cambiano queste strutture in modo definito, possiamo influenzare le interazioni," ha spiegato Cairo . "Trovare nuovi bersagli enzimatici è essenziale per questo processo, e il nostro lavoro dimostra che possiamo selettivamente bersaglio in questo neuraminidasi."

Anche se vi è stato un sacco di lavoro sul targeting degli enzimi neuraminidasi virale, la squadra di Cairo ha trovato gli inibitori degli enzimi umani. "La sfida in cellule umane è che ci sono quattro diversi isoenzimi. Mentre si potrebbe desiderare di indirizzare uno per il suo ruolo nel cancro, colpendo quella sbagliata potrebbe avere effetti collaterali dannosi", ha detto.

La U di una squadra ha raggiunto ai loro colleghi di Milano che studiavano il ruolo di uno specifico isoenzima neuraminidasi in cellule tumorali isolate da pazienti. Cairo si avvicinò su test di un composto il suo team ha identificato lo scorso anno, che era selettivo per lo stesso isoenzima.

"Mi aspettavo che avrebbe fatto qualcosa, ma non sapevo che sarebbe stato così sorprendente. È fantastica", ha detto Cairo.

La U di un team è già al lavoro per migliorare il composto, e sviluppare e testare nuove e inibitori esistente utilizzando un pannello di test in vitro hanno sviluppato.

"Abbiamo lavorato su questi enzimi per circa cinque anni di convalida della nostra strategia -. Progettazione di un inibitore della neuraminidasi selettivo e l'applicazione in una cella che overexpresses che enzima - è un risultato per noi."

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