Istraživači u NCMM-u su pokazali mehanizme koji stoje iza aktivacije Aurore B, centralnog provodnika ćelijske deobe. Njihovi nalazi, koji su sada objavljeni u eLife-u, mogu postaviti temelje za razvoj novih lekova protiv raka.
Podela ćelija je osnovni proces za sva živa bića, gde se jedna ćelija deli na dve ćelije. Omogućava ljudskom biću da raste iz jedne oplođene jajne ćelije, da rane zarastu i da se mrtve ćelije u vašem telu popune novim ćelijama.
Dok pročitate ovu rečenicu, milioni ćelija u vašem telu su se podelili.
Kada se ćelija deli, to se dešava nizom pažljivo kontrolisanih koraka, i to samo kada je to potrebno. Rak, s druge strane, karakteriše ćelije koje su stekle sposobnost da se nekontrolisano dele.
„Možemo reći da je rak bolest deobe ćelija. Zato naučnici rade na pronalaženju novih tretmana raka koji remete proces deobe ćelija, tako da ćelije raka umiru umesto da se dele“, objašnjava Dario Segura-Pena.
U Centru za molekularnu medicinu Norveške (NCMM), Segura-Pena i kolege iz Sekulić grupe su bliže pogledali enzim koji se zove Aurora B, koji je posebno važan za ćelijsku deobu. A ono što pokazuju može se koristiti kao osnova za razvoj novih tretmana raka.
Aurora B je enzim koji deluje kao provodnik ćelijske deobe. Aurora B se aktivira kada će se ćelija podeliti i osigurava da se različiti koraci izvršavaju ispravno i u pravom redosledu.
„Ako poremetimo aktivnost Aurore B tokom ćelijske deobe, proces će postati toliko haotičan da će ćelija na kraju umreti umesto da se deli. A to je upravo ono što želimo da se desi ćelijama raka“, kaže Segura-Pena.
U svojoj studiji, Segura-Pena i kolege pokazuju kako se aktivnost Aurore B uključuje i isključuje. Cilj je da se ovo znanje iskoristi kao osnova za razvoj novih lekova koji ubijaju ćelije raka sprečavajući aktivaciju Aurore B tokom ćelijske deobe.
Stoga su istraživači pogledali prekidač za uključivanje/isključivanje Aurore B i šta se dešava sa strukturom proteina Aurore B kada je uključen.
Prekidač u Aurori B je mala molekularna modifikacija, nazvana fosforilacija. Ovo uključuje pričvršćivanje malog molekula fosfata na enzim da bi se on uključio.
Već je poznato da fosforilacija Aurore B izaziva dramatično povećanje njene aktivnosti. Ali promene koje se dešavaju unutar same Aurore B nakon fosforilacije, do sada nisu bile poznate.
„Ako uporedimo veličine, onda je vezivanje malog molekula fosfata za Auroru B kao pričvršćivanje zrna peska na tenisku lopticu. Pitali smo se kako tako mala modifikacija može imati tako snažan efekat na aktivnost Aurore B tokom deobe ćelije “, objašnjava Segura-Pena.
Da bi mogli da vide šta se dešava sa Aurorom B kada je fosforilisana, istraživači su zumirali na molekularnom nivou.
„Proteini se često prikazuju kao statične strukture, ali realnost je da su unutar naših ćelija daleko od statične. Oni vibriraju, skoro dišu i mogu da promene svoju strukturu da bi obavljali različite zadatke. Koristili smo metod, nazvan HDKS-MS, to nam omogućava da vidimo neke od ovih kretanja u Aurori B i kako se oni menjaju u zavisnosti od toga da li je uključena ili isključena“, kaže Segura-Pena.
HDKS-MS (masena spektrometrija izmene vodonika i deuterijuma) je metoda koja omogućava analizu strukture i dinamike proteina. Uz pomoć HDKS-MS i kompjuterskih simulacija, istraživači su mogli da vide da je fosforilacija dovela do promene strukture Aurore B. Struktura proteina je od haotične i neaktivne postala organizovana, dobro strukturirana i sinhronizovana u njeni pokreti.
I tek kada je Aurora B fosforilisana i organizovana, ona može da obavlja zadatke koji dovode do deobe ćelija.
Poznavanje kako enzim izgleda i funkcioniše pomaže u razvoju ciljanih lekova koji specifično utiču na aktivni deo enzima. Stoga se Segura-Pena nada da će nas njihovi rezultati dovesti korak bliže mogućnostima za razvoj tretmana raka koji blokiraju aktivnost Aurore B i podelu ćelija.
„Naši nalazi pokazuju detalje oko toga šta se dešava na strukturnom nivou kada se Aurora B aktivira. Ovo nam daje više mogućnosti za razvoj novih terapija raka u budućnosti“, kaže Segura-Pena.
