Obat baru membuat sel kanker kelaparan dengan menyerang “pembangkit listrik” mereka

Presentasi karikatur dari kompleks POLRMT-Inhibitor. Kredit: Hauke ​​S. Heelen

Memblokir ekspresi gen mitokondria pada tikus menghentikan pertumbuhan sel kanker.

Senyawa yang baru dikembangkan membuat sel kanker kelaparan dengan menyerang “pembangkit listrik” mereka – yang disebut mitokondria. Senyawa baru mencegah pembacaan informasi genetik di mitokondria. Para peneliti dari Institut Max Planck untuk Biologi Penuaan di Cologne, Institut Karolinska di Stockholm dan Universitas Gothenburg melaporkan dalam penelitian mereka bahwa senyawa ini dapat digunakan sebagai obat antitumor potensial di masa depan; tidak hanya pada tikus tetapi juga pada manusia.

Mitokondria memberi sel kita energi dan blok bangunan seluler yang dibutuhkan untuk jaringan normal dan fungsi organ. Pertumbuhan sel kanker telah lama dianggap tidak bergantung pada fungsi mitokondria. Namun, dogma yang sudah lama ada ini telah mendapat tantangan dalam beberapa tahun terakhir. Secara khusus, sel induk kanker sangat bergantung pada metabolisme mitokondria. Karena peran sentral mitokondria dalam fungsi jaringan normal, dan karena obat yang menargetkan fungsi mitokondria biasanya sangat toksik, sejauh ini sulit untuk menargetkan mitokondria ke kanker.

Kini tim peneliti internasional telah menemukan cara untuk mengatasi kesulitan tersebut. “Kami dapat mengidentifikasi obat anti kanker potensial yang menargetkan fungsi mitokondria tanpa efek samping yang parah dan tanpa merusak sel sehat,” jelas Nina Bonekamp, ​​salah satu penulis utama studi tersebut. Mitokondria mengandung materi genetiknya sendiri, mitokondria DNA molekul (mtDNA) yang ekspresi gennya dimediasi oleh sekumpulan protein khusus.

Salah satu protein tersebut adalah enzim mitokondria RNA polimerase, ”disingkat POLRMT. “Penemuan sebelumnya dalam kelompok kami menunjukkan bahwa sel yang berkembang biak dengan cepat, seperti sel embrio, sangat sensitif untuk menghambat ekspresi mtDNA, sementara jaringan yang berbeda seperti otot rangka dapat mentolerir kondisi ini untuk waktu yang sangat lama. Kami pikir POLRMT, sebagai pengatur utama ekspresi mtDNA, dapat memberikan tujuan yang menjanjikan, “kata Nils-Goran Larson, ketua tim peneliti.

Senyawa tersebut menghambat polimerase RNA mitokondria

Bekerja sama dengan Lead Discovery Center, organisasi penemuan obat translasi yang dibentuk oleh Max Planck Innovation, tim peneliti mengembangkan metode pengujian berkinerja tinggi untuk mengidentifikasi senyawa yang menghambat POLRMT. Penghambat POLRMT sangat mengurangi kelangsungan hidup sel kanker dan pertumbuhan tumor pada tikus pembawa tumor, tetapi secara umum dapat ditoleransi dengan baik oleh hewan.

“Data kami menunjukkan bahwa pada dasarnya kita membuat sel kanker mati kelaparan tanpa efek samping toksik yang besar, setidaknya untuk jangka waktu tertentu. Ini memberi kami peluang potensial untuk mengobati kanker, “kata Nina Bonekamp. “Keuntungan lain dari inhibitor kami adalah kami tahu persis di mana ia mengikat POLRMT dan apa fungsinya pada protein. Ini tidak seperti beberapa obat lain yang bahkan digunakan secara klinis. “

Dengan bantuan laboratorium ACUS di Cologne dan Institut Max Planck untuk Kimia Biofisika di Göttingen, tim mengidentifikasi lokasi pengikatan kimiawi dari inhibitor dan memperoleh informasi struktural tentang kompleks penghambat POLRMT.

Bonekamp dan Larsson setuju bahwa ini adalah perjalanan yang mengasyikkan untuk mengubah penemuan besar menjadi obat yang potensial. Mereka bahkan lebih bersemangat tentang kemungkinan penemuan mereka akan terbuka.

“Mengingat peran sentral metabolisme mitokondria dalam sel, saya yakin penghambat ekspresi gen mitokondria kami dapat digunakan sebagai alat di berbagai bidang,” jelas Bonekamp. “Tentu saja, sangat menarik untuk terus mengejar potensi kita sebagai obat antikanker, tetapi juga sebagai senyawa teladan untuk lebih memahami efek seluler dari disfungsi mitokondria dan penyakit mitokondria.

Referensi: “Penghambat berat molekul rendah dari transkripsi DNA mitokondria manusia” oleh Nina A. Bonekamp, ​​Bradley Peter, Hauke ​​S. Hillen, Andrea Felser, Tim Bergbrede, Axel Choidas, Moritz Horn, Anke Unger, Rafaela Di Lucrezia, , Uwe Koch, Sasha Meninger, Joanna Boros, Peter Habenberger, Patrick Javalisko, Patrick Kramer, Martin S. Denzel, Peter Nussbaumer, Bert Kleble, Maria Falkenberg, Klaes M.Gustafson dan Nils-Geran Larson, 16 Desember 2020, Alam.
DOI: 10.1038 / s41586-020-03048-z

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Genom manusia modern tertua, direkonstruksi menggunakan DNA tengkorak berusia 45 tahun

Tengkorak dari Gua Zlatyk dekat Praha ini adalah milik orang modern paling awal yang diketahui di Eropa. Penulis: Marek Jantach Tengkorak fosil seorang wanita...

Peralihan rahasia yang luar biasa terbuka yang dapat merevolusi pengobatan serangan jantung

Para peneliti di Victor Chang Institute for Heart Research di Sydney telah menemukan gen baru yang penting yang kami harap dapat membantu jantung manusia...

Newsletter

Subscribe to stay updated.