Uno de los sellos distintivos del cáncer es la inmortalidad celular. Un químico orgánico de la Universidad de Northwestern y su equipo han desarrollado una herramienta molecular prometedora que se dirige e inhibe uno de los engranajes subyacentes de la inmortalidad celular:la enzima telomerasa.

Esta enzima se encuentra sobreexpresada en aproximadamente el 90% de las células cancerosas humanas y se ha convertido en un importante tema de estudio para los investigadores del cáncer. Las células normales tienen el gen de la telomerasa. pero normalmente no se expresa.

"La telomerasa es la enzima principal que permite que las células cancerosas vivan para siempre, "dijo Karl A. Scheidt, quien dirigió la investigación. "Queremos hacer un cortocircuito con esta inmortalidad. Ahora hemos diseñado una molécula pequeña, la primera en su tipo, que se une irreversiblemente a la telomerasa, cerrando su actividad. Este mecanismo ofrece una nueva vía para tratar el cáncer y comprender el envejecimiento celular ".

Scheidt es profesor de química en la Facultad de Artes y Ciencias de Weinberg y profesor de farmacología en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern.

La gran idea del diseño de moléculas pequeñas surgió de la naturaleza. Una década atrás, Scheidt estaba intrigado por la actividad biológica de la criolactomicina, que es producida por bacterias y se ha demostrado que inhibe la telomerasa.

Scheidt y su equipo utilizaron la criolactomicina como punto de partida en el diseño de sus pequeñas moléculas. Produjeron más de 200 compuestos a lo largo de los años, y el compuesto que ellos llaman NU-1 fue el más efectivo de los probados. Su síntesis es muy eficiente, dando menos de cinco pasos.

"NU-1 inhibe la telomerasa a diferencia de todo lo que vino antes, "Scheidt dijo." Hace esto formando un enlace covalente. Otra ventaja de NU-1 es que su estructura molecular debería permitir a los científicos agregar carga, como un terapéutico ".

El estudio fue publicado la semana pasada por la revista Biología química ACS .

Todas las células humanas tienen telómeros, secuencias de ADN cortas que cubren los extremos de cada hebra de ADN. Su trabajo es proteger nuestros cromosomas y ADN. Cuando una célula se divide, los telómeros se acortan hasta que ya no pueden hacer su trabajo. Sigue la muerte celular natural.

A diferencia de, Células cancerígenas, con su mayor actividad de la telomerasa, volverse inmortal invirtiendo el proceso normal de acortamiento de los telómeros. La enzima telomerasa copia los telómeros una y otra vez, alargando los telómeros. El resultado es una división celular e inmortalidad ilimitadas. Las famosas células HeLa, aislado del tejido de cáncer de cuello uterino de Henrietta Lacks en la década de 1950, todavía se están dividiendo.

La telomerasa ha sido un objetivo de la investigación terapéutica del cáncer durante décadas. En 2009, tres científicos recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por sus investigaciones anteriores sobre los telómeros y la telomerasa.

Después de desarrollar sus nuevos compuestos, Scheidt y su equipo iniciaron colaboraciones con el profesor Stephen Kron en la Universidad de Chicago y Scott Cohen en el Instituto de Investigación Médica Infantil en Sydney para investigar el papel extra-telomérico de la inhibición de la telomerasa.

Los estudios se centraron en cómo los nuevos compuestos interactúan con la telomerasa a nivel molecular y cómo la inhibición de la telomerasa sensibiliza a las células a las quimioterapias y la irradiación. De este trabajo, NU-1 subió a la cima.

"Al publicar este estudio, estamos probando esta exquisita herramienta para ver lo que puede hacer y aprender más sobre la telomerasa, ", Dijo Scheidt." También seguimos haciéndolo mejor ".

La investigación se realizó en células humanas. Los siguientes pasos, Scheidt dijo:son para hacer compuestos más potentes e investigarlos en modelos animales.