Las proteínas ayudan a las células a comunicarse y adaptarse a su entorno. Además, las células cancerosas dependen de sus propiedades para sobrevivir y extenderse por todo el cuerpo. Ahora los científicos de la Universidad Técnica de Munich TUM han desarrollado con éxito una molécula pequeña y altamente activa que se unea una integrina específica que opera en muchos tipos de cáncer. En el futuro puede permitir diagnósticos específicos del paciente y el posterior tratamiento dirigido de las células tumorales.
Las integridad están entre los enlaces más importantes entre una célula y su mundo exterior. Se encuentran en la superficie de las células y las anclan a otras células o sustancias en el espacio entre las células, la llamada 'matriz extracelular'.el contacto no solo mantiene las células dentro de sus grupos, sino que también les permite recibir señales del entorno y reaccionar ante ellas, por ejemplo, al crecer, dividirse o abandonar un grupo.
Cuando una proteína especial en la matriz extracelular, un llamado ligando, se une a la integrina, se inician varias cascadas de señal dentro de la célula. Sin las integrinas las células serían 'ciegas', 'sordas' y 'tontas' - y,como tal, apenas capaz de sobrevivir.
El objetivo: caracterizar las células cancerosas
Pero, las células cancerosas despliegan integrinas para sus propios fines. Las usan para desprenderse del tejido tumoral, penetrar en los vasos sanguíneos y finalmente alojarse en otros tejidos como metástasis en los pulmones o los huesos, por ejemplo. Sin embargo, cuál de elloslos muchos subtipos de integrina en funcionamiento son muy individuales y pueden variar de un paciente a otro.
"Si supiéramos qué subtipos de integrina están activos en el cáncer específico de un paciente determinado, podríamos atacarlos con los agentes activos apropiados", explica Tobias Kapp, candidato doctoral en el grupo de trabajo del profesor Horst Kessler en el Instituto TUM de Estudios Avanzados y elDepartamento de Química de TUM. "Para esto necesitamos compuestos que se unan a una única integrina lo más específicamente posible".
Ahora Kessler, Kapp y su colega, el Dr. Oleg Maltsev, han desarrollado con éxito un ligando de este tipo: un compuesto en forma de anillo, que se une a la integrina alphaVbeta6, que aparece en muchos tipos diferentes de cáncer y también juega un papel importante en las fibrosis.
un agente activo prometedor
La nueva molécula cumple muchos requisitos de un posible agente médico. Se acopla selectivamente solo a la integrina alphaVbeta6, un requisito previo importante para el despliegue futuro como medicamento con efectos secundarios mínimos.
Además, se adhiere a la mayoría de las integrinas alfaVbeta6 incluso en concentraciones relativamente bajas, haciéndolo efectivo incluso en pequeñas dosis. También es duradero debido a su estructura cíclica y, a diferencia de los ligandos de integrina que se encuentran en la naturaleza, solo se descomponelentamente en plasma sanguíneo.
El nuevo ligando tiene una característica más importante en la tienda: uno de sus aminoácidos, una lisina, se puede usar como un 'enganche' para acoplar otras sustancias al compuesto ". Esto es de gran importancia si desea utilizar elligandos como herramienta de diagnóstico ", explica Kapp." Por ejemplo, puede acoplar sustancias que pueden hacerse visibles utilizando equipos de imágenes médicas ".
De esta forma, los tumores pueden caracterizarse y luego combatirse usando terapias dirigidas muy específicamente. Si tienen éxito, esto representaría un gran avance en contraste con las terapias convencionales contra el cáncer, que generalmente se aplican de manera muy amplia y, por lo tanto, también dañan las células sanas.
paso a paso para el compañero de enlace óptimo
Los científicos utilizaron una proteína del virus de la fiebre aftosa como plantilla para el ligando. Este ligando alfaVbeta6 natural utiliza una estructura alfa-helicoidal para unirse a la integrina. Los investigadores reconstruyeron la hélice utilizando una pequeña estructura de anillo que comprendenueve aminoácidos
Utilizando un proceso de selección de múltiples etapas, probaron numerosas variantes hasta que se identificó la molécula más adecuada. Para este fin, también usaron una nueva tecnología desarrollada de forma patentada en la que la cadena lateral del aminoácido arginina se usa como un tipo de moléculaEsto influye en el subtipo de integrina al que se une selectivamente el ligando.
"Ahora conocemos la forma de la cerradura y sabemos cómo hacer la llave correspondiente", dice el profesor Kessler. "Esto abre la puerta a un medicamento personalizado con el que podemos tomar medidas específicas para el paciente contra las células tumorales".
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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