Il nostro corpo è una macchina perfetta, in cui ogni cellula ha un ruolo ben preciso e svolge le sue funzioni in maniera impeccabile. Tuttavia, a volte questo meccanismo si inceppa e le cellule iniziano a replicarsi in modo incontrollato, portando alla formazione di tumori. La ricerca scientifica è da sempre impegnata nella lotta contro il cancro, cercando di comprendere i meccanismi alla base della replicazione cellulare e di trovare nuovi farmaci in grado di bloccare questo processo. Recentemente, un gruppo di scienziati ha fatto una scoperta importante, analizzando il funzionamento di un complesso di tre proteine coinvolte nella via di segnalazione della replicazione cellulare. Questa scoperta potrebbe portare allo sviluppo di nuovi e più efficaci trattamenti contro il cancro.
La comprensione dei meccanismi di segnalazione del cancro
Alcuni farmaci antitumorali promettenti agiscono bloccando le proteine che trasmettono i segnali affinché le cellule del corpo si replichi. Questo rallenta la crescita dei tumori. Tuttavia, i meccanismi di resistenza ai farmaci permettono ai segnali di aggirare l’ostacolo. Gli scienziati che lavorano sui trattamenti contro il cancro devono quindi acquisire una comprensione a livello molecolare dei modi in cui le proteine di segnalazione interagiscono tra loro.
In questo studio, gli scienziati hanno utilizzato esperimenti biochimici combinati con studi sulla struttura delle proteine per comprendere i dettagli di un passaggio chiave nella via di segnalazione. I risultati forniscono un’immagine più nitida di un processo che era rimasto poco chiaro nonostante decenni di studio. Questo potrebbe portare a farmaci migliorati per il cancro ai polmoni, al colon-retto, al pancreas e ad altri tipi di tumori.
L’analisi approfondita di un complesso proteico chiave
Questo lavoro si è concentrato su un anello nella catena di segnalazione della replicazione cellulare, coinvolgendo proteine note come SHOC2, PPIC e RAS. Quando assemblato, questo complesso di tre proteine diventa chimicamente attivo, consentendo il passaggio successivo nella cascata di segnali.
Per ottenere informazioni dettagliate sulla posizione degli atomi individuali nelle proteine, il team di ricerca ha utilizzato la microscopia elettronica presso Genentech e la cristallografia delle proteine presso il Stanford Synchrotron Radiation Laboratory. Per comprendere come le tre proteine si incastrino insieme come un puzzle, i ricercatori hanno utilizzato una tecnica chiamata scattering a raggi X a piccolo angolo (SAXS) presso l’Advanced Light Source, una struttura utente dell’Office of Science del Dipartimento dell’Energia presso il Lawrence Berkeley National Laboratory.
Utilizzando i dati SAXS, i ricercatori sono stati in grado di catturare istantanee del grande e flessibile complesso proteico nella sua forma nativa (sospeso in soluzione). Questo ha permesso loro di modellare la flessibilità di SHOC2, che funge da impalcatura per le altre due proteine.
Le implicazioni per le future terapie contro il cancro
Insieme agli altri dati strutturali, agli studi biochimici e alle simulazioni al computer, il lavoro ha risposto a molte domande in sospeso, incluso come le mutazioni rilevanti per la malattia influenzino l’assemblaggio del complesso e come le proteine lavorino collettivamente per attivare il passaggio successivo nel processo di segnalazione. In generale, il lavoro stabilisce nuove vie per la scoperta di nuove classi di farmaci anticancro mirati.
La ricerca e i suoi finanziamenti
Questa ricerca è stata eseguita presso l’Advanced Light Source e il Stanford Synchrotron Radiation Laboratory, entrambi strutture utente dell’Office of Science del Dipartimento dell’Energia (DOE). Altre fonti di finanziamento includevano il programma di ricerca biologica e ambientale dell’Office of Science del DOE, i National Institutes of Health e Genentech.
In conclusione, la scoperta di questo complesso di tre proteine coinvolte nella via di segnalazione della replicazione cellulare apre nuove prospettive per lo sviluppo di farmaci anticancro più efficaci. La comprensione dettagliata dei meccanismi molecolari alla base della replicazione cellulare è fondamentale per trovare nuovi bersagli terapeutici e per combattere il cancro in modo più mirato e con minori effetti collaterali.
