Weniger Kollateralschaden bei Krebstherapie?

26. Mai 2014
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Wissenschaftler fanden den letzten Baustein, der die RNA Ligase im Menschen zu einem vollständig funktionierenden Enzym macht. Damit eröffnen sich neue Perspektiven, wie verschiedene Arten von Brustkrebs und Leukämien therapiert werden könnten.

Ligasen sind Enzyme, die dabei helfen, zwei Moleküle miteinander zu verbinden. Die „RNA Ligase“ sorgt zum Beispiel dafür, dass kopierte Stücke der DNA z. B. zu einer funktionsfähigen tRNA zusammengeklebt werden, die wiederum den Bauplan für die Herstellung von Proteinen liefert.

RNA Ligasen haben aber auch noch andere Funktionen, die bisher beim Menschen nicht eingehend erforscht werden konnten, weil die Zusammensetzung dieses wichtigen Enzyms unklar war. „Man weiß aus Studien an Hefen bereits, dass diese Ligasen an der Abwehr der Zelle gegen Stressfaktoren beteiligt sind“, erklärt IMBA (Institut für Molekulare Biotechnologie der ÖAW in Wien)-Gruppenleiter Javier Martinez. Diese Funktionen sind auch in Säugetierzellen sehr wahrscheinlich und könnten ein wichtiger neuer Ansatz für Krebstherapien sein. Vor allem für die Behandlung verschiedener Arten von Brustkrebs und Leukämien, wo man bereits einen sehr engen Zusammenhang zwischen der Funktion des Enzyms und dem Ausbruch der Krankheit vermutet.

„Wenn wir einen Teil der Funktionen der Ligase gezielt blockieren, können wir viel spezifischer bei einer Krebstherapie vorgehen, als dies bisher möglich ist. Die Wirkung des Enzyms ist nämlich viel weiter unten in der Signalkaskade der Zelle angesiedelt als herkömmliche Angriffspunkte für Medikamente“, so Martinez. Man könnte sich als Vergleich einen Baum vorstellen, bei dem ein Blatt von einer Krankheit befallen ist. Natürlich kann man einen dicken Ast abschneiden, um das kranke Blatt loszuwerden. Wenn man aber nur einen dünnen Zweig abschneiden muss, ist der Schaden am gesamten Baum deutlich geringer.

Archease als Schlüssel?

Möglich wurde die Erforschung der Ligase-Funktionen und ihrer Rolle bei der Krebsbekämpfung nur, weil die Arbeitsgruppe rund um Martinez die komplette Zusammensetzung der Ligase Stück für Stück aufklärte. Der erste Erfolg in diesem Zusammenhang gelang 2011, als die Forscher erstmals die wichtigsten Grundbausteine des Enzyms beschrieben. Jetzt zeigten Forscher, dass ein wichtiges Protein an die Ligase gebunden ist, die sogenannte Archease. Ohne dieses Protein katalysiert das Enzym lediglich einen einzigen Verbindungsprozess. Erst durch die Archease kann das Enzym wieder regeneriert werden und ist erst dann für den nächsten Katalyseprozess bereit. Der federführend beteiligte Wissenschaftler Johannes Popow freut sich, „dass wir diesen wichtigen Baustein gefunden haben und es durch unsere Aufklärung der Zusammensetzung der Ligase jetzt möglich ist, die Funktionen dieses wichtigen Enzyms näher zu erforschen und möglicherweise auch für die Medizin zu nutzen.“

Originalpublikation:

Analysis of orthologous groups reveals Archease and DDX1 as tRNA splicing factors
Johannes Popow et al.; Nature, doi: 10.1038/nature13284; 2014

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Medizin, Onkologie

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