Helmholtz Miuncheno mokslininkai, bendradarbiaudami su kolegomis iš Tohoku universiteto, nustatė specifinį redokso baltymą kaip kritinį ferroptozės reguliatorių – reguliuojamos oksidacinės ląstelių mirties formą. Ferroptozė sulaukė didelio susidomėjimo dėl savo terapinio potencialo kovojant su terapijai atspariu ir metastazuojančiu vėžiu ir dėl jos dalyvavimo neurodegeneracinėse ligose.
Nors vėžio ląstelių jautrinimas ferroptozei yra daug žadantis kovos su vėžiu metodas, neuronų ferroptozės prevencija gali padėti sulėtinti neurodegeneracinių ligų, tokių kaip Alzheimerio liga ir išsėtinė sklerozė (MS), progresavimą. Todėl moksliniai tyrimai sutelkti į naujus ląstelių mechanizmus, kurie galiausiai lemia ferroptozės jautrumą.
Grupė nustatė, kad peroksiredoksinas 6 (PRDX6) yra svarbus ferroptozės reguliatorius ir veikia kaip seleno nešiklio baltymas, vaidinantis esminį vaidmenį ląstelių gynyboje nuo oksidacinio streso. Jų išvados rodo, kad PRDX6 gali tapti svarbiu taikiniu gydant vėžį ir neurodegeneracines ligas.
Tyrimas buvo paskelbtas m Molekulinė ląstelė 2024 metų lapkričio 14 dieną.
Grupei vadovavo Miuncheno Helmholtzo Metabolizmo ir ląstelių mirties instituto ir Tohoku universiteto medicinos mokyklos vyresnysis mokslininkas daktaras Eikanas Mishima ir Miuncheno Helmholtzo Metabolizmo ir ląstelių mirties instituto profesorius Marcusas Conradas.
PRDX6: seleno nešiklio baltymas ir ferroptozės reguliatorius
Selenas, pavadintas graikų mėnulio deivės Selenos vardu, yra esminis mikroelementas, labai svarbus žmogaus sveikatai ir neatsiejamas nuo įvairių selenoproteinų. Tarp jų išsiskiria selenofermentas glutationo peroksidazė 4 (GPX4), vaidinantis pagrindinį vaidmenį užkertant kelią ferroptozei, nes apsaugo ląsteles nuo žalingos (fosfo) lipidų peroksidacijos.
Komanda sutelkė dėmesį į PRDX6 dėl žinomo peroksidazės aktyvumo, panašaus į GPX4. Nors PRDX6 peroksidazės funkcija yra palyginti silpnesnė, ląstelės, kuriose trūksta PRDX6, žymiai padidino jautrumą ferroptozei, ypač vėžio ląstelėse. Įkvėpti šio netikėto atradimo, mokslininkai atrado esminę PRDX6 funkciją ląstelių seleno metabolizme.
PRDX6 veikia ne tik kaip peroksidazė, bet ir kaip seleno nešiklio baltymas, būtinas veiksmingai intracelulinei seleno prekybai. Šis seleno transportavimo vaidmuo palengvina seleno įsisavinimą į selenoproteinus, taip reguliuojant GPX4 lygį ir veikiant ferroptozės jautrumą.
Mishima paaiškina: „PRDX6 yra seleno nešiklio baltymas, kurio molekulinė tapatybė jau seniai buvo iškelta hipotezė, bet nebuvo nustatyta“.
PRDX6 trūkumas sumažina naviko augimą ir sumažina selenoproteinų kiekį smegenyse
Tyrėjai toliau tyrė PRDX6 svarbą pelėms, parodydami, kad PRDX6 trūkumas slopino naviko augimą.
Be to, pelėms, kurioms trūksta PRDX6, smegenyse sumažėjo selenoproteinų kiekis, pabrėždamas PRDX6 svarbą seleno transportavimui ir neuroprotekcijai. Šios išvados pabrėžia PRDX6 reikšmę vėžio biologijai ir smegenų sveikatai.
Galimybė gydyti vėžį ir neurodegeneracines ligas
Šis atradimas atveria įdomių galimybių naujiems gydymo metodams. Kadangi gydymui atsparus ir metastazavęs vėžys yra ypač jautrus ferroptozei, PRDX6 slopinimas vėžiu gali padidinti jautrumą ferroptozei ir pasiūlyti naują vėžio gydymo būdą.
„Be to, atsižvelgiant į naują PRDX6 vaidmenį palaikant selenoproteinų kiekį smegenyse, jis žada neurodegeneracinių ligų gydymą“, – aiškina Conradas.
Šios naujos PRDX6 funkcijos įžvalgos bus pateiktos kartu su Viurcburgo universiteto Friedmann Angeli laboratorijos tyrimu, paskelbtu tame pačiame numeryje Molekulinė ląstelėpabrėžiant didelį mokslinį susidomėjimą ir galimą šių išvadų poveikį būsimiems vėžio ir neurodegeneracinių ligų tyrimams.