ابریشم عنکبوت به درمان سرطان یاری خواهد نمود؟ - بابا آب داد

به گزارش بابا آب داد، گروه خبرنگاران زندگی - سرطان یکی از شایع ترین و ویرانگرترین بیماری ها در جامعه است و یافتن راه های جدیدی برای درمان آن چالش علمی دیرینه ای است. پروتئینی به نام p53 نقش مهمی در پاسخ ایمنی بدن دربرابر سرطان دارد و هدف جالبی برای درمان سرطان است. بدن ما برای پیشگیری از رشد و تقسیم کنترل نشده سلول ها به p53 وابسته است. پروتئین p53 نگهبان ژنوم نامیده می گردد، زیرا می تواند از تبدیل سلول های دارای آسیب DNA به سلول های سرطانی جلوگیری کند. در عمل، اگر این پروتئین آسیبی را تشخیص دهد که بتواند موجب گردد سلول ها رشد نموده و تومور ایجاد نمایند، آن سلول را غیرفعال می نماید.

در تقریباً 60 درصد از تمام سرطان ها، p53 از بین رفته یا آسیب دیده است و بدین ترتیب، رایج ترین ویژگی مشترک بین سرطان های انسانی است. بنابراین، وارد کردن پروتئین p53 به سلول های سرطان راهی مؤثر برای درمان این بیماری است. اگرچه این کار دشوارتر از چیزی است که به نظر می رسد. پروتئین p53 پروتئین نسبتاً بزرگ و سستی است. سلول های ما مقادیر زیادی از آن را فراوری نمی نمایند. این پروتئین به راحتی تجمع پیدا می نماید و عملکرد آن متوقف می گردد. علاوه براین، پس از اینکه ساخته می گردد، به سرعت تجزیه می گردد.

پژوهشگران برای یافتن راه حلی برای این مشکل، نحوه برخورد طبیعت با پروتئین های مشابه را آنالیز کردند.جالب این است که اسپیدروین ها، پروتئین هایی که عنکبوت برای ساختن ابریشم خود از آن استفاده می نماید، کمی مانند p53 هستند. آن ها نیز بزرگ و سست هستند و به راحتی در کنار هم جمع می شوند؛ اما برخلاف p53، بخش کوچک و فشرده ای (که دامنه نامیده می گردد) روی آن ها را می گیرد که بسیار پایدار است و به راحتی می تواند به وسیله ماشین آلات فراوری پروتئین سلولی ساخته گردد.

پژوهشگران در مطالعه ای که اخیراً در مجله Structure منتشر شد، بخش کوچکی از پروتئین ابریشم عنکبوت (یک دامنه) را به پروتئین p53 انسانی متصل کردند. وقتی آن ها در آزمایشگاه، این پروتئین ترکیبی را به سلول ها وارد کردند، سلول ها مقادیر بسیار زیادی از آن را فراوری کردند. پژوهشگران برای درک دلیل این مسئله، پروتئین مذکور را با میکروسکوپ الکترونی، شبیه سازی های کامپیوتری، رزونانس مغناطیسی هسته ای و طیف سنجی جرمی تجزیه وتحلیل کردند. این آزمایش ها به ما می گویند که قسمت های مختلف پروتئین در کجا قرار دارند و چگونه با هم کار می نمایند.

مشاهدات پژوهشگران نشان داد سست ترین قسمت پروتئین p53 مانند نخی دور دوک، در اطراف دامنه ابریشم عنکبوت پیچیده شده بود. دامنه ابریشم عنکبوت با چرخاندن پروتئین به این شکل، آن را از دستگاه فراوری سلولی بیرون می کشید و درنتیجه پروتئین بیشتری فراوری می شد. پژوهشگران برای آزمایش این موضوع که آیا پروتئین ترکیبی ابریشم-پی53 عنکبوت فعال است، آن را درون سلول های سرطانی قرار دادند که حاوی ژن های گزارشگر بودند. اگر p53 ژن هایی را فعال می کرد که رشد سلول را متوقف می نمایند، ژن های گزارشگر موجب می شدند سلول بدرخشد.

در کمال تعجب، پروتئین ترکیبی، نسبت به p53 طبیعی، موجب پاسخ قوی تری شد که بدین معنا است که می توان از دامنه ابریشم عنکبوت برای افزایش توانایی p53 برای غیرفعال کردن سلول های سرطانی استفاده کرد. البته هیچ یک از یافته هایی که تا به امروز حاصل شده است، به منزله درمان تازه سرطان نیستند، اما فرصت های تازهی ایجاد می نمایند: می توانیم از این دانش برای طراحی دامنه های پروتئینی تازهی استفاده کنیم که اندازه سستی و بی ثباتی p53 را کاهش می دهند و فراوری آن را آسان تر می نمایند.

اگر RNA یعنی الگوی ژنتیکی نحوه ساخت p53 را به سلول ها تحویل دهیم، می توانیم دامنه های اصلاح شده ابریشم عنکبوت را برای افزایش توانایی سلول ها برای فراوری این پروتئین، اضافه کنیم. پژوهشگران در مراحل بعدی آنالیز خواهند کرد که سلول های سالم انسان تا چه حد پروتئین های ابریشم عنکبوت را تحمل می نمایند و اینکه آیا اضافه کردن این پروتئین طول عمر پروتئین p53 را درون سلول ها افزایش می دهد یا خیر.