Nova studija nedavno objavljena u časopisu EMBO od strane istraživača sa Odeljenja za medicinsku biohemiju i biofiziku na Institutu Karolinska (Švedska) u saradnji sa nekoliko drugih istraživačkih grupa dovela je enzim TRP14 (koji se takođe naziva TKSNDC17) u centar pažnje, otkrivajući njegovu osnovnu ulogu u redukciji cistina u cistein, što je suštinski proces za različite oblike života.
Istraživački tim je otkrio da je TRP14 (protein vezan za tioredoksin od 14 kDa, takođe nazvan TKSNDC17 za domen tioredoksina koji sadrži 17) enzim koji ograničava brzinu za intracelularnu redukciju cistina, kritičan korak u obezbeđivanju ćelija cisteinom.
Ova aminokiselina nije samo esencijalna za sintezu proteina, već i za proizvodnju glutationa, molekula niske molekularne težine koji sadrži tiol, prisutnog u visokim koncentracijama u ćelijama, obezbeđujući redukcione ekvivalente, podržavajući odbranu od oksidativnog oštećenja i konjugaciju toksičnih metabolita.
„Dugo vremena, TRP14 nije imao jasnu funkciju koja mu je dodeljena“, kaže dr Marti-Andres, glavni autor studije. „Naša studija ne samo da pojašnjava njegovu ulogu u metabolizmu cisteina, već takođe može pomoći da se objasni njegovo evoluciono očuvanje među vrstama.“
„Verujem da naši nalazi otvaraju nove puteve za razumevanje kako ćelije održavaju svoju održivost i štite se od oksidativnog stresa.“
Studija je takođe otkrila da ćelije prelaze na put transsulfuracije kada je TRP14 deficitaran, sintetizujući cistein iz metionina i naglašavajući adaptivni mehanizam kako bi se osigurala dostupnost cisteina.
Čini se da nalazi imaju široke biomedicinske implikacije. Genetsko brisanje tkndc17 kod miševa pokazalo je zaštitu od upale tokom akutnog pankreatitisa, što ukazuje na direktnu vezu između metabolizma cisteina i bolesti.
„Ovo bi moglo da pruži osnovu za nove strategije za lečenje bolesti povezanih sa metabolizmom cisteina“, primećuje prof. Arner, jedan od odgovarajućih autora. „Zaštitni efekti primećeni kod miševa kojima nedostaje TRP14 tokom akutnog pankreatitisa su posebno obećavajući, jer bi mogli nagovestiti nove principe lečenja bolesti povezanih sa upalom.
Pristup tima bio je sveobuhvatan, od crva do ljudi. „Koristili smo genetske, patofiziološke i biohemijske metode da bismo secirali funkcije TRP14“, objašnjava prof. Arner. „Zajedno, naši nalazi u ćelijskim kulturama i celim organizmima poput crva i miševa bili su prilično otkrivajući.“
Kod C. elegans, odsustvo TRP14 je uticalo na rast i sposobnost da se nosi sa ćelijskim stresom. Kod miševa je procenjena uloga enzima u akutnom pankreatitisu i njegova regulacija proteoma u pankreasu. U ljudskim ćelijama, TRP14 je identifikovan kao enzim koji ograničava brzinu uključen u redukciju cistina. Nalazi u ove tri životinjske vrste podržavaju jedni druge i daju sveobuhvatniji pogled na ćelijske funkcije TRP14.
Implikacije ovog istraživanja su potencijalno dalekosežne, pri čemu se TRP14 predstavlja kao moguća terapijska meta za patofiziološka stanja povezana sa metabolizmom cisteina. Sledeći koraci mogu se baviti boljim razumevanjem uloge TRP14 u putevima ćelijske smrti ili odgovorima na lekove, posebno u terapiji raka.
„Sledeći korak za nas je da istražimo kako možemo da primenimo naše razumevanje TRP14 da moduliramo ishod različitih tretmana lekova protiv raka“, kaže dr Marti-Andres. „Naš cilj je da ovo znanje prenesemo sa klupe na krevet, gde bi potencijalno, na kraju, moglo da napravi stvarnu razliku u životima pacijenata.
Kako se istraživanje nastavlja, saradnja između kliničara, kompjuterskih hemičara i različitih stručnjaka trebalo bi da bude ključna u potencijalnom prevođenju ovih nalaza u kliničke primene.
„Kako idemo napred, uzbuđeni smo zbog mogućnosti“, razmišlja prof. Arner. „Da li bi modulacija TRP14 mogla da poboljša efikasnost različitih oblika hemoterapije ili da se bori protiv rezistencije na lekove? To je ono što želimo da saznamo.“
