Strahlendes Licht auf seltene Nerven-Tumoren beleuchtet einen frischen Pfad für den Kampf gegen Krebs

Wenn ein protein namens „Merlin“ nicht seine Arbeit zu tun, Menschen können sich entwickeln, wachsen langsam, Leben-das stören von Hörnerv-Tumoren beeinträchtigen können Ihr Gehör und Gleichgewicht. Dieser seltene Zustand wird als Neurofibromatose 2 (NF2).

Jetzt Wissenschaftlern am Cincinnati Children ‚ s entdeckt habe, viel mehr darüber, wie Merlin seine Arbeit macht—durch die Arbeit hinter den kulissen über ein Netzwerk von mehr als 50 anderen Proteinen. Für Menschen, die betroffenen von NF2, diese Entdeckung stützt die Jagd für Drogen-Therapien für die Bedingung, dass, so weit, wurde es erforderlich, eine Operation zur Behandlung von.

Aber die Ergebnisse auch vorab ein Konzept mit weit größeren Auswirkungen für die Krebsforschung—, dass die Tumoren haben eine gestörte Reaktion auf physikalische Kräfte und andere mechanische Signale. Dies eröffnet neue Möglichkeiten in der Entwicklung neuer Krebstherapien.

Diese Erkenntnisse führten durch den ersten Autor Robert Hennigan, Ph. D., senior-Autor Nancy Ratner, Ph. D., wurden online veröffentlicht April 23, 2019, die in Science Signaling. Das Papier spiegelt den Höhepunkt von mehr als sieben Jahren Forschung.

„Die Neurofibromatose community werden sehr daran interessiert, diese Ergebnisse“, sagt Ratner, eine führende Behörde auf Neurofibromatose. „Dies ist das erste mal diese Technik (genannt der Nähe biotinylierungs -) bei Cincinnati Children‘ s und nur eine von ein paar Erkenntnisse auf der Grundlage dieses Ansatzes weltweit. Langfristig ist dieser Ansatz hat viele mögliche Anwendungen.“

Was ist NF2?

NF2 ist seltene genetische Zustand, dass betrifft etwa eine von 40.000 Personen. Diese Bedingung stellt Tumoren entlang der Nervenfasern, einschließlich des Hörnervs. Solche Tumoren neigen zu beginnen verursacht Symptome in den teenager-Jahren, dann noch schlimmer, bis ins Erwachsenenalter.

Die Tumoren sind „gutartig“ in dem Sinne, dass Sie nicht auf andere Organe übergreifen. Allerdings, wenn Sie wachsen in den engen Raum des Schädels, Sie können empfindlich stören, hören und Gleichgewicht. Sobald die Tumoren werden genug von einer Bedrohung, Chirurgen entfernen Sie so viel Tumorgewebe wie Sie können.

Das NF2-gen produziert das seltsamerweise namens Merlin-protein. Das Magische Namen, die lose steht für „Moesin-Ezrin-Radixin-Like Protein,“ verbindet die NF2 -protein generiert, um eine größere protein-Familie.

Was hat die neue Studie offenbaren?

„Dieser Ansatz stellt eine gänzlich neue Art des Denkens über NF2“, sagt Hennigan, Krebs Biologe gearbeitet hat, mit Ratner seit mehr als einem Jahrzehnt. „Stattdessen scheint eine Taschenlampe in einem dunklen Raum zu erkennen, einem protein involviert sind, wurde in dieser Studie wie das Licht einschalten und zu sehen, all die Proteine in den Raum.“

Die wichtigsten Auswirkungen sind:

  • Ein großer Schritt vorwärts zum Kampf gegen Neurofibromatose. Das Papier, das produziert eine „Volkszählung“ der protein-bindenden Informationen, die mehr als 50 anderen Proteinen in der Nähe von Merlin.

Jede dieser Beziehungen erfordert weitere Erforschung und Entwicklung von Medikamenten erfordert mehrere Jahre der Studie, Hennigan sagt. Jedoch, einen potenziellen Gegner schon steht: ein protein namens ASPP2.

  • Beweise baut für die mechanische Signalisierung als Krebsbekämpfung Ziel. Die Studie berichtet, dass ASPP2, ein regulator der weit untersuchten Krebs-tumor-suppressor-protein p53 ist direkt an Merlin.

„Feststellung, dass protein in unserem Volkszählung war wie die Suche nach einer Leuchtreklame,“ Hennigan sagt.

Basierend auf neuen Informationen über Merlin arbeitet, die ASPP2 Zusammenhang legt nahe, dass targeting mechanischen Signalwege könnte zu einem wichtigen Ansatz zu stoppen Tumorwachstum, wenn andere Behandlungen scheitern.

  • Ein Segen für Labor-Wissenschaft. Die Techniken, die in dieser Studie belegen eine billigere, schnellere und bessere Weise zu bestimmen, wie Proteine aneinander binden, und das könnte Einfluss auf ein breites Spektrum von der Erforschung von Krankheiten.

Vermessung einer zellulären Umgebung mit tools, abgeleitet von Kamelen und Glühwürmchen

Mit einer Technik namens Nähe biotinylierungs -, Labor-team zeigte nicht nur, welche Proteine interagieren mit Merlin, aber wo die action passiert. Merlin arbeitet an den Rändern, in den Orten genannt cell-junction-komplexe. Dass der Standort entscheidet, Hennigan sagt.

Wenn ordnungsgemäß funktioniert, die Daten deuten darauf hin, dass Merlin hilft, die Zellen zu verstehen, Ihre physischen Umwelt, einschließlich der anderen Zellen gehören, in Ihrer Nachbarschaft, Hennigan sagt. Wenn die Straße ruft zu überfüllt mit Zellen drängeln sich gegenseitig, Merlin heruntergefahren überschüssige Konstruktion, die möglicherweise durch ASPP2, und anderen Proteinen, die in dieser Studie. Aber wenn Merlin nicht, ein tumor kann sich einleben, wachsen und beginnen schieben benachbarten Zellen, um Platz zu schaffen.

„Früher haben die Wissenschaftler vermuteten, dass Merlin das Wachstum-unterdrückenden Funktion wahrscheinlich arbeitete durch Hemmung der Signale erzeugt, die von externen Wachstumsfaktoren,“ Hennigan sagt. „Aber diese Studie stattdessen deutet darauf hin, dass Merlin reagiert auf körperliche Hinweise, wie mechanische Kraft.“

Tauchen diese tief in das Innenleben der NF2 erforderte ungewöhnliche Anstrengungen. Die Nähe biotinylierungs-Technik wurde entwickelt, vor mehr als einem Jahrzehnt und hat sich als ein Werkzeug zur Identifizierung von protein-protein-Interaktionen. Aber für diese Studie, die lab-team hatte sich eine Reihe von neuen Technologien zu entwickeln, die schnelle und empfindliche Methoden für die Bestätigung, dass Proteine aneinander binden.

„Statt ein komplizierter Prozess, der dauert zwei Tage, um ein Ergebnis zu bekommen, und lassen noch einige Fragen über die Genauigkeit, kann dieser Prozess in einer Stunde und eine Hälfte mit 10-mal die Empfindlichkeit,“ Hennigan sagt. „Es ist im Grunde keine Frage, dass die Proteine fanden wir tatsächlich die Bindung zueinander.“

Was kommt als Nächstes?

Jetzt können Wissenschaftler „finden Sie alle Proteine in den Raum,“ die nächsten wichtigen Schritte im Kampf gegen die NF2 wird entscheidend sein, wie die Proteine funktionieren als ein Netzwerk, dann Wege zu finden, die Einfluss auf das Netzwerk.