Osy mogą być uciążliwym problemem latem, gdy często krążą wokół pikników i owocowych drzew. Jednakże istnieje jedna szczególna rasa osy, której jad zawiera niezwykle skuteczny składnik przeciwnowotworowy. Naukowcy zdołali właśnie szczegółowo wyjaśnić, w jaki sposób toksyna zawarta w jadu skutecznie atakuje i zabija komórki nowotworowe.
Jad brazylijskiej osy społecznej zawiera peptyd przeciwbakteryjny Polybia-MP1 (MP1), który wykazuje zdolność hamowania różnych typów komórek rakowych, w tym raka prostaty, raka pęcherza moczowego oraz komórek białaczkowych opornych na wiele leków.
Pomimo ogromnego potencjału MP1 jako składnika terapii przeciwnowotworowej, mechanizm jego działania na komórki nowotworowe pozostawał dotąd niejasny.
Nowe badania, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie, ujawniają, w jaki sposób MP1 skutecznie zabija komórki rakowe, oszczędzając przy tym zdrowe komórki. Mechanizm ten polega na atakowaniu lipidów znajdujących się na powierzchni komórek nowotworowych, co prowadzi do powstawania dziur, przez które wydostają się kluczowe molekuły.
«Terapie nowotworowe, które celują w kompozycję lipidową błony komórkowej, mogą stać się nową klasą leków przeciwnowotworowych» – mówi Paul Beales z Uniwersytetu w Leeds w Wielkiej Brytanii.
«To otwiera możliwości dla rozwoju terapii skojarzonych,» dodaje, «gdzie wiele leków stosuje się jednocześnie, aby zaatakować różne aspekty komórek nowotworowych.»
Naukowcy postawili hipotezę, że skuteczność MP1 przeciwko komórkom rakowym jest związana z różnicami w budowie błon komórkowych nowotworów i zdrowych komórek.
Kluczowym elementem tych różnic jest rozmieszczenie dwóch lipidów w błonie komórkowej: fosfatydyloseryny (PS) i fosfatydyloetanoloaminy (PE). W komórkach nowotworowych te lipidy znajdują się w zewnętrznej warstwie błony komórkowej, podczas gdy w zdrowych komórkach są obecne w wewnętrznej warstwie.
MP1 Tworzy Pory, Które Umożliwiają Ucieczkę Krytycznych Cząsteczek z Komórek Nowotworowych
Aby przetestować swoją hipotezę, naukowcy stworzyli modelowe błony komórkowe. Niektóre z nich zawierały PS, inne PE, a jeszcze inne oba te lipidy. Następnie eksponowali te membrany na działanie MP1 i obserwowali reakcję.
Wykorzystując różnorodne testy przepuszczalności oraz techniki obrazowania, naukowcy udowodnili, że PS zwiększa wiązanie peptydu z błoną komórkową, podczas gdy obecność PE znacznie poprawia zdolność MP1 do rozrywania membrany i powiększania powstałych dziur.
Tworzenie tych dziur jest kluczowe dla zrozumienia, w jaki sposób MP1 zabija komórki nowotworowe. Jak wyjaśnia współautor badania, João Ruggiero Neto z Uniwersytetu Stanowego w São Paulo:
«Te duże pory, powstające w ciągu kilku sekund, są wystarczająco duże, by umożliwić komórkom krytycznym, takim jak RNA i białka, łatwe wydostanie się z komórek. Drastyczne zwiększenie przepuszczalności wywołane przez peptyd w obecności PE oraz wielkość porów w tych błonach były zaskakujące.»
W przyszłości naukowcy planują eksperymentować z modyfikacją sekwencji aminokwasów MP1, aby zbadać związek między jego strukturą a funkcją, a także potencjalnie poprawić jego właściwości przeciwnowotworowe do celów terapeutycznych.
«Zrozumienie mechanizmu działania tego peptydu przyczyni się do badań translacyjnych, które w dalszym ciągu ocenią jego potencjał w medycynie» – podsumowuje dr Beales. «Jest on selektywny wobec komórek nowotworowych i nietoksyczny dla zdrowych komórek w badaniach laboratoryjnych, co sugeruje, że może być bezpieczny, ale wymaga dalszych badań.»
Osy nie są jedynymi stworzeniami, które posiadają cechy mogące przynieść korzyści zdrowotne dla ludzi. W opublikowanej w tym roku funkcji Spotlight, zbadano, jak pająki, pszczoły, skorpiony, żaby, potwory Gila i węże mogą dostarczyć nowych form leczenia chorób u ludzi.
Nowe Badania i Perspektywy w Leczeniu Nowotworów w 2024 roku
W 2024 roku badania nad zastosowaniem jadu osy w onkologii nabierają tempa. Nowe analizy pokazują, że peptyd MP1 może być stosowany jako element terapii skojarzonej, co może znacząco zwiększyć skuteczność leczenia wielu rodzajów nowotworów. W badaniach klinicznych rozpoczynających się w tym roku, naukowcy planują zbadać synergiczne działanie MP1 w połączeniu z innymi lekami przeciwnowotworowymi, co może zrewolucjonizować obecne podejścia terapeutyczne.
Co więcej, badania nad mechanizmami oporności komórek nowotworowych na terapie są wciąż w toku. Wstępne wyniki sugerują, że MP1 może przełamywać te mechanizmy, co czyni go obiecującym kandydatem do dalszych badań. W miarę jak kolejne badania rozwijają się, coraz wyraźniej widać, że natura może mieć wiele do zaoferowania w walce z rakiem, a jad osy jest tylko jednym z wielu przykładów.
