Forskare har konstruerat ett artificiellt protein som kan blockera cancercellers maligna egenskaper samt korrigera vissa fosterskador.

Resultaten, som finns i journalen Proceedings of the National Academy of Sciences , kan leda till identifiering av nya molekylära mål som är lämpliga för terapeutisk intervention.

Celler i människokroppen behöver kommunicera med varandra för att fungera korrekt. Detta åstadkoms genom en molekylär mekanism som kallas signaltransduktion och dess dysreglering leder till mänsklig sjukdom. En grupp molekyler som kallas G-proteiner fungerar som en signalmekanism som gör att celler kan ändra sitt beteende när de aktiveras av ytreceptorer.

Enligt forskarna, G-proteinerna kan aktiveras via alternativa mekanismer oberoende av ytreceptorer som också påverkar normalt cellbeteende och patogenes. Tyvärr, det finns inga effektiva verktyg för att undersöka dessa alternativa G-proteinaktivatorer och lära sig hur man hanterar deras avvikande beteende vid sjukdom, tills nu.

"Vi har konstruerat ett artificiellt protein som när det uttrycks i celler specifikt kan trubba receptoroberoende G-proteinaktivering och efterföljande förändringar i cellbeteende. Vi implementerade detta för att blockera cancercellers maligna egenskaper och för att korrigera fosterskador associerade med den avvikande dysregleringen av cellulära celler kommunikation, " förklarade motsvarande författare Mikel Garcia-Marcos, PhD, docent i biokemi vid Boston University School of Medicine (BUSM).

Forskarna började med ett naturligt G-protein, tog bort vissa delar och ändrade några andra för att skapa ett nytt protein som binder mycket hårt till en familj av G-proteinaktivatorer samtidigt som det förlorar förmågan att binda till någon annan känd partner. Genom att använda detta tillvägagångssätt skapade de ett protein som specifikt hämmar en familj av G-proteinaktivatorer utan att påverka någon annan komponent i cellmaskineriet. Sedan introducerade de det i cancerceller och observerade att det kan förhindra deras maligna egenskaper genom att selektivt hämma G-proteinaktivatorer. Liknande, när de introducerade det konstruerade proteinet i en experimentell modell, det trubbade utvecklingsdefekter inducerade av en G-proteinaktivator.

"Våra fynd ger principbeviset för att rikta in sig på en ny familj av G-proteinregulatorer som är kända för att bidra till utvecklingen av cancer och uppkomsten av fosterskador.

Även om de kliniska implikationerna för denna upptäckt är indirekta - eftersom det konstruerade proteinet inte kan levereras till patienter - representerar det ett betydande framsteg i identifieringen av en ny klass av molekylära mål i cancer eller neonatala missbildningar", säger Garcia-Marcos.