Η αντικαρκινική πρωτεΐνη μπορεί μερικές φορές να προάγει τον καρκίνο
Μια πρωτεΐνη που παίζει βασικό ρόλο στην προστασία του σώματος από τον καρκίνο φαίνεται επίσης να έχει το αντίθετο αποτέλεσμα σε ορισμένους καρκίνους.
Νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο καταδεικνύει περιπτώσεις στις οποίες η πρωτεΐνη καταστολής όγκου p53 μπορεί να ενισχύσει τον μεταβολισμό του καρκίνου.
Σε μια εργασία για τη μελέτη, η οποία εμφανίζεται τώρα στο περιοδικό Καρκινικό κύτταρο, οι συγγραφείς γράφουν ότι τα «ευρήματα είναι καθοριστικά για την ανακάλυψη φαρμάκων για καρκίνο» που στοχεύει στην αποκατάσταση ή την ενεργοποίηση του p53.
«Η ευρέως αποδεκτή ιδέα», λέει ο αντίστοιχος συγγραφέας της μελέτης Γιανγκ Χου, καθηγητής στο Τμήμα Βιολογικών Επιστημών του πανεπιστημίου, «είναι ότι το p53 καταστέλλει τον καρκίνο, αλλά στη μελέτη μας, θα το υποστηρίξαμε».
«Σε ορισμένους καρκίνους θα είχε το αντίθετο αποτέλεσμα προωθώντας τον καρκίνο», προσθέτει.
Καρκίνος και σελ. 53
Η πρωτεΐνη p53 βοηθά στη ρύθμιση της ανάπτυξης και του πολλαπλασιασμού των κυττάρων. Ανταποκρίνεται στο κυτταρικό στρες, όπως αυτό που προκύπτει από βλάβη στο DNA, σταματώντας τον κυτταρικό κύκλο ή προκαλώντας απόπτωση, μια μορφή κυτταρικού θανάτου.
Επειδή προστατεύει από τις συνέπειες της βλάβης του DNA, το p53 απέκτησε το ψευδώνυμο «ο φύλακας του γονιδιώματος».
Με αυτόν τον τρόπο, το p53 μπορεί να βοηθήσει στην αποτροπή κακοήθων όγκων από απατεώνες. Είναι μέρος της φυσικής άμυνας του σώματος κατά του καρκίνου.
Αντίθετα, οι μεταλλάξεις του p53 που διαταράσσουν αυτή τη λειτουργία μπορούν να συμβάλουν στον καρκίνο.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν, για παράδειγμα, ότι το γονίδιο που κωδικοποιεί το p53 είναι ένα από τα «πιο συχνά μεταλλαγμένα» στους καρκίνους του ανθρώπου και ότι το μονοπάτι p53 είναι ανενεργό στους περισσότερους καρκίνους του ανθρώπου.
Το p53 είναι ένα από τα «πιο μελετημένα μόρια» στη βιοτεχνολογία. Στην πραγματικότητα, μέχρι το 2010, ήταν ένα εξέχον θέμα σε σχεδόν 50.000 παραπομπές στο PubMed, τη μηχανή αναζήτησης για βιοεπιστήμες και βιοϊατρικά άρθρα.
p53, καρκίνος του ήπατος και μιτοχόνδρια
Η μελέτη αφορά τον μη μεταλλαγμένο τύπο ρ53 που είναι άφθονος στη φύση και τον οποίο οι επιστήμονες αποκαλούν «άγριου τύπου».
Παρουσιάζει περιπτώσεις στις οποίες το άγριου τύπου p53, αντί να προστατεύει από τον καρκίνο, μπορεί στην πραγματικότητα να το προωθήσει.
Μετά από 4 χρόνια μελέτης του ηπατοκαρκινώματος - που είναι η πιο κοινή μορφή καρκίνου του ήπατος - οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι το άγριο είδος p53 μπορεί να προωθήσει την ανάπτυξη όγκων βοηθώντας τον μεταβολισμό του καρκίνου.
Τα δεδομένα για τη μελέτη προήλθαν από έρευνες κυττάρων, μοντέλων ποντικιών και ανθρώπων.
Το εύρημα θα μπορούσε να βοηθήσει να εξηγήσει ένα καλά εδραιωμένο παράδοξο: ότι ενώ οι περισσότεροι καρκίνοι στον άνθρωπο έχουν μεταλλαγμένες μορφές του p53, υπάρχουν ορισμένοι τύποι - όπως ο καρκίνος του ήπατος - που διατηρούν τον άγριο τύπο.
Τα κύτταρα παίρνουν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας τους από εσωτερικά διαμερίσματα που ονομάζονται μιτοχόνδρια, τα οποία παράγουν καύσιμα για μεταβολισμό με τη μορφή μορίων ΑΤΡ.
Τα μιτοχόνδρια χρησιμοποιούν συνήθως μια διαδικασία που ονομάζεται οξειδωτική φωσφορυλίωση για την παραγωγή ATP. Ωστόσο, στα καρκινικά κύτταρα, τα μιτοχόνδρια προτιμούν μια λιγότερο αποτελεσματική διαδικασία που ονομάζεται γλυκόλυση και πραγματοποιούν λιγότερο οξειδωτική φωσφορυλίωση.
Τα p53 και PUMA αλλάζουν σε γλυκόλυση
Αυτή η μετάβαση σε γλυκόλυση περιλαμβάνει το p53 και μια άλλη πρωτεΐνη που ονομάζεται p53 upregulated ρυθμιστής της απόπτωσης (PUMA), η οποία συνήθως λειτουργεί με το p53 για την αποστολή κατεστραμμένων κυττάρων στον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο.
Ωστόσο, υπό ορισμένες συνθήκες, φαίνεται ότι το PUMA μπορεί επίσης να προκαλέσει τα μιτοχόνδρια να αλλάξουν από την οξειδωτική φωσφορυλίωση σε γλυκόλυση, η οποία ευνοεί τον μεταβολισμό του καρκίνου.
Ο καθηγητής Xu επισημαίνει ότι στην αρχή, μειώνοντας την οξειδωτική φωσφορυλίωση που δημιουργεί «τοξίνες γονιδιώματος», το p53 αποτρέπει τους όγκους. Μόλις αρχίσει η ανάπτυξη του όγκου, το p53 μπορεί να λειτουργήσει για να το υποστηρίξει.
Λέει επίσης ότι τα ευρήματα πρέπει να χρησιμεύσουν ως προειδοποίηση για τους δημιουργούς ναρκωτικών. Τα ναρκωτικά που προσπαθούν να καταπολεμήσουν τον καρκίνο είτε αποκαθιστώντας είτε ενισχύοντας τη λειτουργία του άγριου τύπου p53 θα μπορούσαν να προκαλέσουν το αντίθετο αποτέλεσμα σε ορισμένους καρκίνους.
"Είναι στην πραγματικότητα η ίδια λειτουργία αλλά παίζει ακριβώς τον αντίθετο ρόλο σε δύο διαφορετικά περιβάλλοντα."
Καθ. Yang Xu
