Selenoproteini su ključni za nekoliko bioloških funkcija, uključujući razgradnju štetnih supstanci, podršku imunološkom sistemu i regulisanje metaboličkih procesa. Međutim, u određenim kontekstima, ovi proteini se mogu zloupotrebiti i zaštititi ćelije raka od smrti. Jedan takav protein, glutation peroksidaza 4 (GPKS4), je od vitalnog značaja za podršku ćelijskoj zaštiti i preživljavanju ćelija raka.
„Ovo zaštitno svojstvo GPKS4 predstavlja značajan izazov za standardne terapije raka, jer se pokazalo da njegova aktivnost promoviše preživljavanje stanja tolerantnih na lekove“, kaže profesor Pedro Fridman Anđeli, predsedavajući za translacionu ćelijsku biologiju na Univerzitetu u Vircburgu (JMU) , Nemačka.
„Ali ako možemo da inhibiramo proizvodnju GPKS4, možda ćemo moći da ciljamo i uništimo ćelije raka. Ovo je posebno obećavajuće za lečenje neuroblastoma, koji prvenstveno pogađa decu.“
Zajedno sa istraživačima sa Hajdelberškog instituta za tehnologiju matičnih ćelija i eksperimentalnu medicinu na čelu sa vođom mlađe grupe Hamedom Alborziniom, tim Fridmana Anđelija se stoga fokusira na istraživanje inhibicije enzima koji promovišu umetanje selenocisteina u selenoproteine.
Rad je objavljen u časopisu Molecular Cell .
„Do sada smo znali samo za jedan enzim, selenocistein liazu (SCLI), koji je bio odgovoran za oslobađanje atoma selena iz selenocisteina“, objašnjava Zhii Chen, dr. student u timu Fridmana Anđelija i prvi autor studije.
„Naše istraživanje je sada identifikovalo nepredviđeni put koji zahteva enzim, peroksiredoksin 6 (PRDKS6), koji može da održi proizvodnju selenoproteina bez SCLI.“
Kroz najsavremenije tehnike kao što su masovna spektrometrija i funkcionalna genomika zasnovana na CRISPR-Cas9, istraživački tim je otkrio da se PRDKS6 direktno vezuje za selen i da deluje kao transporter, ili „šatl“, za element u tragovima, omogućavajući proizvodnju novih selenoproteina . Studija je takođe pokazala da inhibicija PRDKS6 može da ugrozi preživljavanje ćelija raka, posebno kod neuroblastoma, nudeći novu potencijalnu terapijsku metu.
Zanimljivo je da je tim otkrio da iako PRDKS6 može da nadoknadi odsustvo SCLI, nedostaje mu specifična aktivnost prisutna u SCLI koja je potrebna za uklanjanje atoma selena iz njegovih prekursora. Grupa Fridmana Anđelija ima za cilj da istraži koji drugi proteini sarađuju sa PRDKS6 da bi održali sintezu proteina selena. Pored toga, razvoj molekularnih inhibitora koji ciljaju i na SCLI i na PRDKS6 je na horizontu, sa ciljem da se bolje spreči rast ćelija raka.
Studija je bila kolaborativna, uključujući partnere sa Univerziteta u Sao Paulu u Brazilu, Instituta za tehnologiju matičnih ćelija i eksperimentalnu medicinu u Hajdelbergu i Nemačkog centra za istraživanje raka (DKFZ).
