 06.11.2001
Białko p53, białka
opiekuńcze a rak
Naukowcy z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej
i Komórkowej w Warszawie wyjaśnili jedną z tajemnic niezwykle
ważnego białka w naszym organizmie - białka chroniącego nas
przed rakiem. Z tego może narodzić się nowy, zupełnie inny
niż dotąd lek na nowotwory
Ludzka komórka to gigantyczna fabryka, w której bezustannie
wre praca. Na podstawie informacji zawartej w jądrze produkowane
są wciąż nowe białka. W mitochondriach rozkładane są substancje
odżywcze, dzięki czemu komórka na bieżąco zaopatrywana jest
w energię. Siecią kanalików wewnątrzkomórkowych stale coś
płynie w tę lub z powrotem, a DNA w jądrze nieustannie ulega
powieleniu, w wyniku czego komórka może się podzielić na
dwie potomne. Ponieważ wciąż tyle się dzieje, o błąd nietrudno.
Na dodatek wszystkie te ważne procesy wcale nie toczą się
w komfortowych warunkach. Komórki naszego ciała co i rusz
narażone są na najrozmaitsze stresy - wysokiej bądź niskiej
temperatury, skaczącego stężenia jonów, a także czynników
wyjątkowo perfidnie uszkadzających DNA, takich jak promieniowanie
ultrafioletowe, czy niektóre chemikalia zawarte w dymie tytoniowym.
W sytuacji zagrożenia komórka musi reagować natychmiast
- inaczej nasz organizm przetrwałby góra kilka miesięcy.
Systemów zabezpieczeń jest wiele, jeden z nich wydaje się
jednak szczególnie istotny. Wiąże się z białkiem p53, okrzyczanym
kilka lat temu cząsteczką roku i opisywanym na wiele sposobów
w tysiącach publikacji.
Ratować, czy niszczyć
W chwili gdy dzieje się coś złego, p53 zachowuje się jak
szef straży pożarnej. Opuszcza cytoplazmę i wjeżdża na sygnale
do jądra komórkowego, gdzie natychmiast wydaje dyspozycje.
Pierwszym posunięciem szefa jest zablokowanie wszystkich
przygotowań do podziału komórki. Kolejny krok to wysłanie
na ratunek całego zastępu białek-strażaków, których zadaniem
jest naprawa uszkodzeń w DNA. Białka te biegną wszędzie tam,
gdzie został wzniecony ogień, innymi słowy sprawdzają, gdzie
w informacji genetycznej pojawiły się błędy, wycinają wadliwe
i ich na miejsce wstawiają właściwe fragmenty DNA. Szef straży
pożarnej przez cały czas ocenia postępy akcji ratunkowej.
Od jej powodzenia zależą dalsze losy komórki. Gdy gaszenie
pożaru idzie sprawnie, komórkę daje się uratować, jeśli nie,
taki na wpół wypalony dom lepiej w porę zburzyć. Jeżeli się
tego nie zrobi, od ognia gotowe się zająć sąsiednie domy,
a wtedy zaczyna się niekontrolowany pożar, czyli rak.
P53 musi więc podjąć strategiczną decyzję - ratujemy dalej,
czy też wstrzymujemy akcję, a komórce nakazujemy popełnić
harakiri.
Nadgorliwość nie popłaca
Tak wygląda scenariusz gaszenia pożaru, jeśli szef straży
jest kompetentny. Co się jednak dzieje, gdy szef zaśpi, nie
dojedzie w porę na miejsce katastrofy albo wyda błędną decyzję,
innymi słowy - kiedy samo białko p53 jest uszkodzone?
Jak nietrudno przewidzieć, ugodzenie w głównodowodzącego
musi przynieść opłakane skutki nie tylko dla pojedynczej
komórki, ale także dla całego organizmu. Bez sprawnie działającego
p53 błędy w budowie DNA zaczynają pojawiać się w kolejnych
pokoleniach komórek, a stąd już tylko krok do niekontrolowanych
podziałów, czyli nowotworu.
I rzeczywiście. Lekarze od lat obserwowali wyraźną korelację
- nowotwór złośliwy na ogół pojawiał się u tych pacjentów,
którzy mieli w taki czy inny sposób uszkodzone białko p53.
W przypadku niektórych rodzajów raka płuca podobną zależność
stwierdzono aż w 90, a raka piersi w 50 proc. No właśnie.
Dlaczego w 50, a nie 100? Dlaczego tylu chorych na raka ma
prawidłowo zbudowane p53, a jednak zapadli na nowotwór?
- Ta zagadka długo nie dawała nam spokoju - mówi prof. Maciej
Żylicz z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej
i Komórkowej UNESCO-PAN w Warszawie. Dziś Żylicz uśmiecha
się z zadowoleniem: - Po latach badań wreszcie wydaje się
nam, że rozumiemy, co się za tym kryje.
Białko zagłaskane na śmierć
Kierowany przez niego zespół naukowców (w skład którego
wchodził doktorant z USA Frank King oraz dr hab. Alicja Wawrzynow)
prześledził krok po kroku losy p53 w komórce. Szczegóły ich
pracy opublikuje najnowsze wydanie "The European Molecular
Biology Organization Journal".
Okazuje się, że białko p53 może być pod każdym względem
prawidłowe, ale nie jest w stanie rządzić akcją ratunkową
w jądrze, gdyż zawodzą jego specjalni pomocnicy tzw. białka
opiekuńcze - Hsp70.
Jak do tego dochodzi? Otóż w sytuacji stresowej może pojawiać
się zbyt duża ilość Hsp70, które tak intensywnie opiekują
się p53, że wręcz "zagłaskują je na śmierć". W
efekcie szef straży pożarnej albo w ogóle nie dociera do
jądra, albo nie jest w stanie wydawać dyspozycji. Rezultat
- wiadomo - choroba nowotworowa.
Dlaczego te intymne oddziaływania dwóch komórkowych białek
są tak ważne? - Ponieważ nie tylko lepiej zrozumieliśmy,
dlaczego ludzie zapadają na raka, ale stworzyliśmy też doskonały
układ do testowania nowych leków przeciwnowotworowych - tłumaczy
Żylicz. - Co istotne, nasz test można od początku do końca
przeprowadzić w probówce, a nie na całym organizmie, co -
pomijając względy etyczne - jest zawsze obciążone sporym
błędem.
- Możemy więc do tej probówki włożyć białka p53 i Hsp70,
a potem dodawać, jedną po drugiej, tysiąc substancji blokujących
Hsp70 i wybrać tę jedną jedyną, która będzie najskuteczniejsza
i jednocześnie najbezpieczniejsza - ciągnie Żylicz. - Z tego
może być nowy, jakże potrzebny, lek antynowotworowy działający
na zupełnie innej zasadzie niż dotychczasowe specyfiki.
Sławomir Zagórski
Źródło:
|
