Forskere har drømt om thwarting kreft ved hjelp av proteiner som stopper cellevekst og drepe svulsten. I teorien bør tilnærmingen arbeidet. I praksis har imidlertid forskerne ikke hatt en lett tid å få tumor suppressor proteiner inn i cellene hvor de kan blokkere veksten effektivt.
Nå er de barrierer smuldrer takket være en genial teknikk konstruert ved Howard Hughes Medical Institute forskere ved University of California, San Diego (UCSD). Omtrent halvparten av alle kreft hos mennesker del i felles tapet av en kritisk tumor suppressor genet, p53. Forskerne tenkte at hvis de eller annen måte kunne introdusere en melding til kreft celler som reaktiverer p53, kan de være i stand til å stoppe kreft i sitt spor.
De prøvde strategien i mus med aggressiv kreft hos mennesker og funnet ut at den innførte selvmord meldingen er ignorert av normale celler, men hindrer veksten av kreftceller. Administrere p53 protein fragment, eller peptid, betydelig økt overlevelse av mus, i noen tilfeller produsere tilsynelatende sykdomsfrie dyr.
Ifølge forskerne, resultatene utgjør en proof-of-concept at teknikken kunne danne grunnlag for ny kreftbehandling basert på protein terapi. Disse behandlingene ville bruke tumor suppressor proteiner for å stoppe kreft vekst. Foreløpig har biologisk behandling vært begrenset til de som opptrer utenfor cellen. Betydelige tekniske barrierer, som engineering en vektor som kunne krysse cellemembranen effektivt, har hemmet utviklingen av strategier som vil tillate forskere å levere proteiner til intracellulære steder.
Forskerteamet, som ble ledet av Howard Hughes Medical Institute etterforsker Steven F. Dowdy ved UCSD, publiserte sine funn i februar 2004 av tidsskriftet Public Library of Science Biology. Hovedforfatter var Eric Snyder, en tidligere student av Dowdy er hvem er nå på Washington University School of Medicine i St. Louis. Forskerne har også publisert en relatert artikkel 8. februar 2004, i forkant elektroniske utgaven av Nature Medicine der de gir ytterligere detaljer om den mekanismen som protein TAT går celler.
I de publiserte artiklene, beskrev forskerne hvordan de forsøkte å reaktivere protein p53 i kreftceller. Dette proteinet er en viktig aktivator av gener i signalveien av hvilke celler begår selvmord når de er genetisk skadet eller ikke lenger nødvendig under utviklingen av en organisme.
"The tumor suppressor proteinet p53 er inaktivert i halvparten av alle menneskelige maligniteter, hindrer DNA-skader assosiert med kreft celler fra utløse celledød," sa Dowdy. "Dermed blir cellene frigjort til å gjennomgå kontinuerlig spredning. Så hvis du kunne aktivere eller rekonstituere p53 funksjon, kan du selektivt drepe kreftceller, men ikke den omkringliggende normale celler, fordi de normale cellene ikke har DNA-skade. "
Dowdy og hans kolleger bygger på tidligere arbeid av David Lane ved universitetet i Dundee i Skottland og andre forskere, som oppdaget at en kort bit av p53 protein, kalt et peptid, kan indusere reaktivering av avvikende p53 proteiner. Imidlertid forble store problemer i å få peptid gjennom barrieren av cellemembranen, og beskytter den mot nedbrytning gang inne i cellen.
Å introdusere p53 peptid inn i cellene, Dowdy og hans kolleger brukte en teknikk som de hadde utviklet tidligere. Ved hjelp av denne metoden, festet de store molekyler til å bli introdusert inn i en celle til en ufarlig protein kalt TAT, avledet fra HIV. På grunn av en biokjemisk innfall, kan TAT brudd cellemembranen, bærer med seg eventuelle tilkoblede peptid. I Nature Medicine artikkelen, beskrev forskerne ny informasjon om hvordan TAT inneholder protein kommer celler. Denne kunnskapen vil gjøre dem i stand til å legge enda et peptid fra influensa virus som forbedrer inngang inn i celler og utgivelsen av peptid.