Μέσω της ανάλυσης με κρυσταλλογραφία
ακτίνων Χ (X-ray crystallography) και των αναστολέων του ενζύμου της
κινάσης (kinase-inhibitor), ερευνητές από τα πανεπιστήμια της
Καλιφόρνιας, του Πεκίνου και του Zhejiang, αποκαλύπτουν ότι η
κουρκουμίνη, η φυσική χημική ένωση στον κουρκουμά, δεσμεύει (συνδέεται
με) την κινάση 2 (DYRK2) σε ατομικό επίπεδο.
Αυτή η μέχρι και πρότινος μη γνωστή βιοχημική αλληλεπίδραση της
κουρκουμίνης οδηγεί στην αναστολή του ενζύμου DYRK2, το οποίο με την
σειρά του εμποδίζει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και αναχαιτίζει την
εξάπλωση του καρκίνου.
Αλλά προτού στραφεί στην κουρκουμίνη ή σε συμπληρώματα του κουρκουμά, ο δρ. Sourav Banerjee από την ιατρική σχολή του πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, προειδοποιεί ότι η κουρκουμίνη από μόνη της μπορεί να μην είναι η λύση που ψάχνουμε ενάντια στον καρκίνο.
«Γενικά, η κουρκουμίνη αποβάλλεται πολύ γρήγορα από το σώμα», δήλωσε ο δρ. Banerjee. Και πρόσθεσε: «Για να γίνει η κουρκουμίνη ένα αποτελεσματικό φάρμακο, πρέπει να τροποποιηθεί για να εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος και να παραμείνει στο σώμα για αρκετό χρόνο, ώστε να στοχεύσει τον καρκίνο. Λόγω των διαφόρων χημικών μειονεκτημάτων της, η κουρκουμίνη από μόνη της μπορεί να μην επαρκεί για την πλήρη αναστροφή του καρκίνου στους ανθρώπους».
Στην σχετική τους δημοσίευση στην επιστημονική επιθεώρηση Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ο δρ. Banerjee και οι συνάδελφοί του αναφέρουν ότι η κουρκουμίνη δεσμεύεται και αναστέλλει το ένζυμο DYRK2, που οδηγεί στην αναχαίτιση του πρωτεασώματος (proteasome) -των κυτταρικών πρωτεϊνικών μηχανισμών που καταστρέφουν τις μη απαραίτητες ή κατεστραμμένες πρωτεΐνες στα κύτταρα- κάτι που με την σειρά του μειώνει τον καρκίνο στα ποντίκια.
«Αν και η κουρκουμίνη έχει μελετηθεί για περισσότερα από 250 χρόνια και οι αντικαρκινικές της ιδιότητες έχουν αναφερθεί εκτενώς, καμία άλλη επιστημονική ομάδα δεν έδειξε την συν-κρυσταλλικής μορφής δομή με την οποία η κουρκουμίνη δεσμεύει την κινάση. Λόγω της δουλειάς τους στην κρυσταλλογραφία, οι συνεργάτες μας στο πανεπιστήμιο του Πεκίνου, Chenggong Ji και Junyu Xiao, μας βοήθησαν να απεικονίσουμε την αλληλεπίδραση μεταξύ κουρκουμίνης και κινάσης».
Και συνέχισε ο ίδιος: «Οι κινάσες ενζύμων ΙΚΚ και GSK3 πιστευόταν ότι είναι οι κύριοι στόχοι κουρκουμίνης που οδηγούν σε αντικαρκινικό αποτέλεσμα, αλλά η συν-κρυσταλλική δομή της κουρκουμίνης με το ένζυμο DYRK2 μαζί με έναν αναστολέα κινάσης έδειξε ότι η κουρκουμίνη δεσμεύεται έντονα με το DYRK2, αναστέλλοντάς το σε ένα επίπεδο που είναι 500 φορές πιο ισχυρό από το IKK ή το GSK3».
«Τα αποτελέσματά μας αποκαλύπτουν έναν αναπάντεχο ρόλο της κουρκουμίνης στην αναστολή του DYRK2-πρωτεασώματος και παρέχουν μια απόδειξη της ιδέας ότι η φαρμακολογική χειραγώγηση των ρυθμιστών πρωτεασώματος μπορεί να προσφέρει νέες ευκαιρίες για την δύσκολη θεραπεία του τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού και του πολλαπλού μυελώματος […] Βασικός μας στόχος είναι να αναπτύξουμε μια χημική ένωση που μπορεί να στοχεύσει το DYRK2 σε ασθενείς με αυτούς τους καρκίνους», αναφέρουν στην έκθεσή τους οι ερευνητές.
Η ελάττωση του DYRK2 επηρεάζει τη δραστικότητα του πρωτεασώματος και εμφανίζει βραδύτερους ρυθμούς πολλαπλασιασμού του καρκίνου και σημαντικά μειωμένο φορτίο όγκου σε μοντέλα ποντικών. Σε συνδυασμό με το φάρμακο πολλαπλού μυελώματος (εγκεκριμένο από την FDA) carfilzomib, η κουρκουμίνη προκάλεσε πολύ υψηλότερο θάνατο σε καρκινικά κύτταρα, ενώ τα φυσιολογικά μη καρκινικά κύτταρα επηρεάστηκαν λιγότερο. Αυτό υποδηλώνει ότι η στόχευση ρυθμιστών πρωτεασώματος (όπως το DYRK2) σε συνδυασμό με αναστολείς πρωτεασώματος μπορεί να είναι μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση αντικαρκινικής θεραπείας με λιγότερες παρενέργειες, αλλά χρειάζεται περαιτέρω μελέτη, δήλωσε ο δρ. Banerjee.
https://phys.org
Αλλά προτού στραφεί στην κουρκουμίνη ή σε συμπληρώματα του κουρκουμά, ο δρ. Sourav Banerjee από την ιατρική σχολή του πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, προειδοποιεί ότι η κουρκουμίνη από μόνη της μπορεί να μην είναι η λύση που ψάχνουμε ενάντια στον καρκίνο.
«Γενικά, η κουρκουμίνη αποβάλλεται πολύ γρήγορα από το σώμα», δήλωσε ο δρ. Banerjee. Και πρόσθεσε: «Για να γίνει η κουρκουμίνη ένα αποτελεσματικό φάρμακο, πρέπει να τροποποιηθεί για να εισέλθει στην κυκλοφορία του αίματος και να παραμείνει στο σώμα για αρκετό χρόνο, ώστε να στοχεύσει τον καρκίνο. Λόγω των διαφόρων χημικών μειονεκτημάτων της, η κουρκουμίνη από μόνη της μπορεί να μην επαρκεί για την πλήρη αναστροφή του καρκίνου στους ανθρώπους».
Στην σχετική τους δημοσίευση στην επιστημονική επιθεώρηση Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ο δρ. Banerjee και οι συνάδελφοί του αναφέρουν ότι η κουρκουμίνη δεσμεύεται και αναστέλλει το ένζυμο DYRK2, που οδηγεί στην αναχαίτιση του πρωτεασώματος (proteasome) -των κυτταρικών πρωτεϊνικών μηχανισμών που καταστρέφουν τις μη απαραίτητες ή κατεστραμμένες πρωτεΐνες στα κύτταρα- κάτι που με την σειρά του μειώνει τον καρκίνο στα ποντίκια.
«Αν και η κουρκουμίνη έχει μελετηθεί για περισσότερα από 250 χρόνια και οι αντικαρκινικές της ιδιότητες έχουν αναφερθεί εκτενώς, καμία άλλη επιστημονική ομάδα δεν έδειξε την συν-κρυσταλλικής μορφής δομή με την οποία η κουρκουμίνη δεσμεύει την κινάση. Λόγω της δουλειάς τους στην κρυσταλλογραφία, οι συνεργάτες μας στο πανεπιστήμιο του Πεκίνου, Chenggong Ji και Junyu Xiao, μας βοήθησαν να απεικονίσουμε την αλληλεπίδραση μεταξύ κουρκουμίνης και κινάσης».
Και συνέχισε ο ίδιος: «Οι κινάσες ενζύμων ΙΚΚ και GSK3 πιστευόταν ότι είναι οι κύριοι στόχοι κουρκουμίνης που οδηγούν σε αντικαρκινικό αποτέλεσμα, αλλά η συν-κρυσταλλική δομή της κουρκουμίνης με το ένζυμο DYRK2 μαζί με έναν αναστολέα κινάσης έδειξε ότι η κουρκουμίνη δεσμεύεται έντονα με το DYRK2, αναστέλλοντάς το σε ένα επίπεδο που είναι 500 φορές πιο ισχυρό από το IKK ή το GSK3».
Μια
τρισδιάστατη εικόνα, που ελήφθη χρησιμοποιώντας κρυσταλλογραφία ακτίνων
Χ, δείχνει την κουρκουμίνη με κίτρινο και κόκκινο χρώμα να δεσμεύει την
κινάση 2 (DYRK2) με το λευκό χρώμα σε ατομικό επίπεδο.
Βάση για ανάπτυξη νέων αντικαρκινικών φαρμάκων
Χρησιμοποιώντας βιοχημικά μοντέλα καρκίνου ποντικού και κυτταρικά μοντέλα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η κουρκουμίνη είναι ένας επιλεκτικός αναστολέας του ενζύμου DYRK2 και ότι αυτός ο νέος μοριακός στόχος έχει πολλά υποσχόμενη αντικαρκινική δυνατότητα όχι μόνο για χημειο-ευαίσθητους, αλλά και για ανθεκτικούς καρκίνους.«Τα αποτελέσματά μας αποκαλύπτουν έναν αναπάντεχο ρόλο της κουρκουμίνης στην αναστολή του DYRK2-πρωτεασώματος και παρέχουν μια απόδειξη της ιδέας ότι η φαρμακολογική χειραγώγηση των ρυθμιστών πρωτεασώματος μπορεί να προσφέρει νέες ευκαιρίες για την δύσκολη θεραπεία του τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού και του πολλαπλού μυελώματος […] Βασικός μας στόχος είναι να αναπτύξουμε μια χημική ένωση που μπορεί να στοχεύσει το DYRK2 σε ασθενείς με αυτούς τους καρκίνους», αναφέρουν στην έκθεσή τους οι ερευνητές.
Η ελάττωση του DYRK2 επηρεάζει τη δραστικότητα του πρωτεασώματος και εμφανίζει βραδύτερους ρυθμούς πολλαπλασιασμού του καρκίνου και σημαντικά μειωμένο φορτίο όγκου σε μοντέλα ποντικών. Σε συνδυασμό με το φάρμακο πολλαπλού μυελώματος (εγκεκριμένο από την FDA) carfilzomib, η κουρκουμίνη προκάλεσε πολύ υψηλότερο θάνατο σε καρκινικά κύτταρα, ενώ τα φυσιολογικά μη καρκινικά κύτταρα επηρεάστηκαν λιγότερο. Αυτό υποδηλώνει ότι η στόχευση ρυθμιστών πρωτεασώματος (όπως το DYRK2) σε συνδυασμό με αναστολείς πρωτεασώματος μπορεί να είναι μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση αντικαρκινικής θεραπείας με λιγότερες παρενέργειες, αλλά χρειάζεται περαιτέρω μελέτη, δήλωσε ο δρ. Banerjee.
https://phys.org
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου