W artykule opublikowanym przez "Structure" zespół, w skład którego wchodzą naukowcy z UJ, odsłania budowę białek odpowiedzialnych za maskowanie się nowotworów.

Więcej o nauce?! Dołącz do profilu strony. www NAUKA.uj.edu.pl na Facebooku 

Prof. Tadeusz Holak (Wydział Chemii UJ, Małopolskie Centrum Biotechnologii oraz Instytut Maxa Plancka) oraz dr Grzegorz Dubin (Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii oraz Małopolskie Centrum Biotechnologii) wraz z innymi naukowcami z UJ prowadzą badania krystalograficzne nad budową kompleksu białek odpowiedzialnych między innymi za to, że komórki nowtworowe są niewidoczne dla układu odpornościowego. Wyniki swoich analiz opublikowali w październikowej edycji czasopisma "Structure".

Badacze wzięli pod lupę szczególny rodzaj białek, nazywany PD-1 (białko programowanej śmierci komórki) oraz współdziające z nimi PD-L1. Dzięki ich działaniu - jak wyjaśnia serwis PAP Nauka w Polsce - organizm jest zdolny do rozróżnienia własnych komórek, których nie należy atakować od tych, które należy zniszczyć. Komórki nowotworowe wytwarzają szczególnie dużo PD-1 i PD-L1, dzięki czemu stają się „niewidzialne" dla układu immunologicznego. Działanie tego mechanizmu można zablokować, co w wielu przypadkach prowadzi do pobudzenia układu immunologicznego i selektywnego niszczenia nowotworu.

Rozmowa z dr. Grzegorzem Dubinem

Piotr Żabicki, www.nauka.uj.edu.pl: - Wiedzieliśmy już wcześniej, że komórki nowotworowe wytwarzają PD-L1 aby maskować się przed wykryciem i zniszczeniem przez układ odporności. Czego więcej o oddziaływaniu PD-1/PD-L1 dowiedzieliśmy się dzięki tym badaniom i jak ta wiedza może przełożyć się na demaskowanie komórek nowotworowych ukrywających się przed układem odporności i ich zwalczanie?

dr Grzegorz Dubin: Rzeczywiście, wiadomo nie od dzisiaj, iż niektóre komórki nowotworowe ukrywają się przed układem odporności, prezentując na swej powierzchni cząsteczkę PD-L1. Jej oddziaływanie z receptorem PD-1 na powierzchni komórek układu odpornościowego powoduje utratę zdolności tych ostatnich do eliminacji nowotworu. Z punktu widzenia terapii niezwykle istotny jest fakt, że blokada tego oddziaływania uwrażliwia komórki nowotworowe na działanie układu immunologicznego prowadząc do ich zniszczenia. Na rynku dostępne są od niedawna skuteczne leki oparte o przeciwciała monoklonalne (specyficzne białka posiadajace zdolność do rozpoznania określonych cząsteczek np. obcych - przyp. red.), blokujące wymienione oddziaływanie.

Kolejnym krokiem będzie jednak opracowanie małocząsteczkowych związków o analogicznych właściwościach. Opracowana przez nas struktura kompleksu PD-1/PD-L1 to pierwszy krok do racjonalnego projektowania takich cząsteczek. Nie wątpię, że gdyby struktura, którą opracowaliśmy, była dostępna wcześniej prace nad małocząsteczkowymi inhibitorami (związkami hamującymi daną reakcję - przyp. red.) byłyby obecnie znacznie bardziej posunięte. Nie byliśmy jednak z pewnością jedynym zespołem który pracował nad tym zagadnieniem - niektóre przedsięwzięcia wymagają czasu. Nasz sukces wspomoże teraz prace wielu innych naukowców.

W jaki dokładnie sposób struktura krystalograficzna może wspomóc opracowanie nowych leków?

Struktura krystalograficzna to niejako obraz cząsteczki białka. Działanie wielu leków opiera się na oddziaływaniu z białkami. Znając obraz powierzchni białka  możemy w racjonalny sposób przewidzieć jakiego rodzaju małe cząsteczki będą z nią oddziaływały. Jest to obecnie droga powszechnie i z powodzeniem wykorzystywana w przemyśle farmaceutycznym.

Dlaczego pożądane jest opracowanie leków małocząsteczkowych kiedy na rynku dostępne są obecnie analogicznie działające przeciwciała?

Wiąże się to przede wszystkim z korzyściami dla pacjentów. Przeciwciała mają szereg skutków ubocznych, wymagają dożylnego podawania, są drogie w produkcji. Istnieje szansa, że lek drobnocząsteczkowy wyeliminuje wszystkie te niedogodności. Droga do tego jest niestety daleka, jednak wyniki naszych prac to pierwszy istotny krok na tej drodze.