Naukowcy z Krakowa odkryli sposób na blokowanie podziału komórek rakowych

Badacze z Uniwersytetu Jagiellońskiego badają, jak zablokować podział komórek nowotworowych poprzez ingerencję w DNA. To może otworzyć drogę do nowych terapii.

Badania UJ 

Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego pracują nad metodą zatrzymania podziałów komórek nowotworowych. Kluczowe jest zaburzenie procesów replikacji i naprawy DNA.

Badania koncentrują się na białku PCNA, które odpowiada za prawidłowe powielanie materiału genetycznego i regulację cyklu komórkowego. Bez jego działania komórki nie są w stanie się dzielić.

– Pracujemy nad znalezieniem cząsteczek, które działają jak koń trojański. Zaburzają replikację DNA i uniemożliwiają podziały komórek – wyjaśnia dr hab. Wojciech Strzałka z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ.

PCNA jako cel terapii przeciwnowotworowej

PCNA tworzy strukturę pierścienia, która otacza nić DNA i umożliwia działanie enzymów odpowiedzialnych za jego kopiowanie. To kluczowy element procesu namnażania komórek.

Zaburzenie funkcji tego białka może uniemożliwić komórkom nowotworowym powielanie DNA i naprawę jego uszkodzeń. W efekcie prowadzi to do tzw. stresu replikacyjnego i śmierci komórki.

– Brak funkcjonalnego pierścienia PCNA uniemożliwia prawidłowe powielanie DNA i jego naprawę – podkreśla dr Arkadiusz Borek z UJ.

Zespół naukowców z UJ
Zespół naukowców z UJ
Uniwersytet Jagielloński

Aptamery DNA blokujące PCNA

Zespół z Krakowa opracował cząsteczkę jednoniciowego DNA, tzw. aptamer, który wiąże się z PCNA i blokuje jego działanie.

Cząsteczka ta ma większe powinowactwo do białka niż naturalna helisa DNA, przez co „odciąga” PCNA i uniemożliwia jego udział w replikacji.

Opracowaliśmy szczególny aptamer DNA, który wykazuje na tyle wysokie powinowactwo do białka PCNA, że jest w stanie nie dopuścić do jego połączenia się z dwuniciowym DNA. Wykorzystując unikatowe własności aptameru DNA wiążącego PCNA prowadzimy badania, których celem jest identyfikacja innych, niskocząsteczkowych związków blokujących możliwość wiązania przez PCNA dwuniciowego DNA, znajdującego się w jądrach komórkowych
dr hab. Wojciech Strzałka

To podejście różni się od dotychczasowych badań, które skupiały się na blokowaniu interakcji PCNA z innymi białkami. Naukowcy z UJ proponują zatrzymanie procesu jeszcze wcześniej.

Szansa na nowe terapie i wsparcie badań

Badacze podkreślają, że to dopiero początkowy etap prac i konieczne są dalsze badania przedkliniczne. Jeśli metoda się potwierdzi, może znaleźć zastosowanie w terapii nowotworów.

Nowe podejście może także zwiększyć skuteczność chemioterapii, m.in. z użyciem etopozydu, doksorubicyny czy cisplatyny, ponieważ komórki stracą zdolność naprawy DNA.

Obecnie Centrum Transferu Technologii CITTRU UJ poszukuje partnerów do dalszych prac nad rozwojem inhibitorów PCNA i zwiększeniem ich gotowości do wdrożenia.