U nedavnoj studiji, naučnici predvođeni profesorom Stefanom Milerom sa Instituta za biohemiju II Gete univerziteta istraživali su specifičan oblik raka krvi poznat kao akutna mijeloična leukemija ili AML. Bolest se uglavnom javlja u odraslom dobu i često završava fatalno za starije pacijente. Kod otprilike trećine pacijenata sa AML, genetski materijal ćelija raka ima karakterističnu mutaciju koja utiče na takozvani gen NPM1, koji sadrži uputstva za izgradnju istoimenog proteina.
Iako je već bilo poznato da je mutirana varijanta NPM1 (skraćeno NPM1c) važan faktor u razvoju leukemije, „zajedno sa interdisciplinarnim timom koji se sastoji od različitih istraživačkih grupa Gete univerziteta, sada smo otkrili novi način na koji NPM1c varijanta gena to čini“, objašnjava Miler.
Prema ovome, izmenjeni protein interveniše u autofagiji, važnom ćelijskom procesu koji se sastoji od metaboličkog puta kroz koji ćelija reciklira sopstvene strukture. S jedne strane, ova „samo-svarenja“ služi za uklanjanje defektnih molekula. „S druge strane, to takođe omogućava ćeliji da zadovolji svoju potrebu za važnim građevinskim blokovima, uključujući u slučaju nedostatka hranljivih materija ili povećane proliferacije ćelija, što je karakteristično za ćelije raka“, objašnjava dr. student Hana Mende, prvi autor studije.
Tokom autofagije, ćelija u početku proizvodi neku vrstu vreće za otpad, autofagozom, u koju pakuje one ćelijske komponente koje treba da se razbiju i recikliraju ako je potrebno. Ova vreća za otpad se zatim transportuje u ćelijski reciklažni centar, takozvani lizozom, gde se njen sadržaj razlaže uz pomoć kiseline i enzima.
Odavde se gradivni blokovi zatim puštaju u ćeliju, gde se mogu ponovo koristiti. „Sada smo uspeli da pokažemo da NPM1c promoviše proizvodnju i autofagosoma kao i lizosoma“, kaže Miler.
Istraživači su takođe dali odgovor na pitanje kako NPM1c daje ove efekte: vezuje se za centralni regulator sistema autofagozom-lizozom koji se zove GABARAP i na taj način ga aktivira. „Koristeći kompjuterske simulacije, pokazali smo da ovo vezivanje NPM1c i GABARAP-a ima netipičnu strukturu“, objašnjava koautor studije dr Ramachandra M. Bhaskara, šef radne grupe za računarsku ćelijsku biologiju Instituta za biohemiju II.
Eksperimentalni podaci strukturne biologije potvrđuju rezultate simulacije, na osnovu kojih je sada moguće razviti aktivne supstance koje specifično utiču na vezivanje NPM1c za GABARAP i tako se bore protiv rasta ćelija leukemije.
