Press "Enter" to skip to content

Markery nowotworowe – proteasomy

Jak donoszą prowadzone statystyki, zachorowalność na nowotwory z każdym rokiem wzrasta o tysiące przypadków [1]. Nie wyróżniając konkretnych nowotworów zarówno kobiety, jak i mężczyźni mają wyrównane szanse na zachorowanie. U mężczyzn najczęściej spotykane są nowotwory płuc, prostaty i jelita grubego. Kobiety chorują najczęściej na raka piersi i jelita grubego. Niestety w ciągu ostatnich lat głównie wzrosła zachorowalność na nowotwory macicy, jajników i szyjki macicy.

Co kryje się pod pojęciem nowotwór?

Definicja ta dotyczy zarówno zmian łagodnych, jak i złośliwych. Zmiana rozumiana jest jako sytuacja, gdy komórki dzielą się w sposób nieprawidłowy, odbiegający zachowaniem od tkanki do której przynależą. Czynniki rakotwórcze to głównie palenie papierosów i picie alkoholu, wirusy HIV, HPV, promienie UV czy smog. Z listy wybrać można czynniki zewnętrzne na które sami się narażamy, ale także niezależne od nas, jak mutacje genetyczne. Ryzyko zachorowalności zwiększa się w związku z niezdrowym trybem życia, ale także ze względu na dziedziczenie skłonności do zachorowania.

Jak wykryć nowotwór?

Niestety, ale wciąż o chorobie dowiadujemy się za późno. Jest to skutkiem braku badań i strachem przed zachorowaniem. Mimo myśli, że lepiej zapobiegać niż leczyć, ciągle boimy się wykonać pierwszy krok ku zdrowiu. Nowotwory wykryte w pierwszej fazie są najczęściej w 100% wyleczalne, a leczenie ogranicza się do wycięcia nowopowstałych komórek. Ważne jest, aby nie bagatelizować bólu, złego samopoczucia, czy złych wyników badań diagnostycznych. Jeżeli czujemy, że coś jest nie tak to warto udać się na podstawowe badania, ponieważ zwykłe badanie krwi, czy moczu pozwala na wczesne wykrycie choroby nowotworowej. Badania te do identyfikacji wykorzystują specyficzne substancje obecne w naszym organizmie. Oczywiście zwykłe badanie diagnostyczne pozwala na wykazanie, że mamy za mało lub za dużo określonych mikroelementów czy składników krwi, co z kolei sugeruje, że możemy być chorzy. Dopiero zaawansowane analizy używane w onkologii pozwalają na wykrycie choroby. Te specyficzne substancje to markery nowotworowe.

Markery nowotworowe

Stężenie substancji określonych tym mianem jest wyższe, gdy osoba jest chora. Pozwala to na określenie, na jaki nowotwór ktoś choruje. Badania dokonuje się na próbach krwi, moczu czy tkanek pobranych w trakcie biopsji. Najskuteczniej korzystać jest z antygenów nowotworowych, czyli substancji naturalnie nie występujących w określonej tkance. Do analizy wykorzystuje się także enzymy (katalizatory reakcji) i białka. Te ostatnie mogą tworzyć struktury, jak na przykład proteasomy – białkowe kompleksy występujące przede wszystkim u eukariota.

Protesomy

Najpopularniejszą podjednostką wśród proteasomów jest podjednostka 26S, która jest wewnątrzkomórkowym kompleksem multiproteazowym (enzymy katalizujące rozpad wiązania peptydowego – proteolizę), uczestniczącym w procesach degradacji licznych białek. 

Rysunek 1 Podjednostka beta 5 i 6 ludzkiego proteasomu 20S (Klucz PDB: 4R67)

Procesy rozkładania białek przez proteasomy są istotne ze względu na cykl komórkowy, czy supresory (geny hamujące lub stabilizujące) nowotworowe. Oczywiście zahamowanie aktywności niesie ze sobą poważne konsekwencje, jak apoptozę, czyli śmierć komórki – niestety również zdrowych komórek.

Badania przeprowadzone miedzy innymi przez zespół Laurent Henry [2] na Uniwersytecie w Nimes wykazały zależność pomiędzy poziomem ekspresji proteasomów, a stadium nowotworu. Henry i in. skupili się na czerniaku, czyli złośliwym nowotworze skóry i tkanek zbudowanych z komórek wytwarzających melaninę – melanocytów. 

Rysunek 2 Przykłady czerniaka - nowotworu skóry.

Także polska grupa [3] wykonała w 2010 roku podobne badania skupiając sie na szpiczaku mnogim – wyjątkowo złośliwym nowotworze układu krwionośnego. W wyniku tych eksperymentów wywnioskowano, iż wraz z zaawansowaniem choroby poziom proteasomów w osoczu krwi jest wyższy. Dzięki temu można uznać, ze aktywność proteasomu jest doskonałym wskaźnikiem (markerem) nowotworowym.

Rysunek 3 Komórki szpiczaka mnogiego [4].

Leki powstałe w wyniku badań

Mimo, ze późne wykrycie choroby nie daje często dużych rokowań, a tylko w takim stadium poziom proteasomów jest wyższy, udało sie wykorzystać aktywność do stworzenia leków. Jednymi z przykładów są kowalencyjne i niekowalencyjne inhibitory proteasomów [5]. Christopher Blackburn i in. na bazie aktywności chymotrypsynopodobnej, opracowali szereg inhibitorów wykorzystywanych w chemioterapii (metod wykorzystywanych do zniszczenia lub zatrzymania wzrostu komórek i ognisk nowotworowych), przedstawionych w tabeli:

Pierwszym wnioskiem jest ten, który nasuwa się już od samego początku, czyli wykonywanie badań. Późne wykrycie choroby redukuje szanse na wyleczenie. Wystarczą podstawowe badania diagnostyczne, aby wstępnie ocenić swój stan zdrowia. Kolejnym wnioskiem dotyczącym przeprowadzanych badań jest fakt, iż to właśnie chorzy są najlepszym motywatorem, a także informacją, która pozwala na stworzenie leków. Produkowane leki są najczęściej terapiami testowymi, na które decydują się ludzie w ostateczności. Pamiętajmy, by nie dopuścić do tego momentu, gdy nie pozostaje nam już nic innego.

Bibliografia:

1. http://onkologia.org.pl/nowotwory-zlosliwe-ogolem-2/

2. Henry, L. i in., Diagnostic value and prognostic significance of plasmatic proteasome level in patients with melanoma, 2010, Experimental Dermatology

3. A. Kostur i in. Aktywność proteasomu 20S w osoczach pacjentów z nowo rozpoznanym szpiczakiem plazmocytowym, 2010

4. http://onkologia.org.pl/szpiczak-mnogi-nowotwory-komorek-plazmatycznych/

5. Blackburn, Ch. i in., Optimization of a series of dipeptides with a P3 threonine residue as non-covalent inhibitors of the chymotrypsin-like activity of the human 20s proteasome,

2010, Bioorganic & Medicinal Chemistry, Letters 20, 6581-6586

Dominika Zawacka

 

dominika.zawacka@soimed.pl

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Przejdź do paska narzędzi