I ricercatori dell'Università del Missouri hanno svelato come si posiziona un enzima cancerogeno sulle superfici cellulari. L'enzima consente alle cellule tumorali di passare attraverso il collagene, creando un percorso conveniente per i tumori per diffondere il cancro in tutto il corpo. Questa svolta è un passo importante verso lo sviluppo di prodotti farmaceutici in grado di prevenire e curare la diffusione dei tumori nel corpo.

Per diffondere il cancro, le cellule tumorali devono farsi strada attraverso il collagene, che è la proteina più abbondante nel corpo umano e fornisce forza strutturale alle ossa e ai tessuti. Un enzima, che gli scienziati hanno soprannominato MT1-MMP, può "sedersi" sulla superficie di una cellula tumorale e digerire il collagene sul suo percorso, aprendo un tunnel per la diffusione delle cellule tumorali. I nuovi risultati suggeriscono che potrebbe essere possibile interrompere il modo in cui questo enzima "si siede" su una cellula tumorale, potenzialmente bloccando la sua capacità di digerire il collagene e ostacolando la diffusione del cancro.

"L'enzima MT1-MMP ha quattro 'lame, ' come le pale di un'elica. Il nostro studio mostra che due delle lame si attaccano alle cellule tumorali, " ha detto Steven Van Doren, un professore di biochimica nel College of Agriculture della MU, Cibo e risorse naturali. "Perché ci sono due lame, l'enzima può aderire alla cellula in due modi diversi. Abbiamo scoperto che un orientamento consente all'enzima di digerire il collagene mentre l'altro probabilmente interferisce con quel processo".

Van Doren e i suoi colleghi hanno utilizzato uno spettrometro a risonanza magnetica nucleare (NMR) a 800 MHz, lo spettrometro NMR più potente dello stato del Missouri, osservare come l'enzima MT1-MMP si lega alle cellule tumorali. Lo spettrometro utilizzava le onde radio per tracciare le molecole rilevanti, consentendo ai ricercatori di identificare le "lame" specifiche che sono fondamentali per legarsi alle cellule e digerire il collagene. Le conclusioni sono state corroborate da altre misurazioni che utilizzano luce fluorescente. Mettendo in luce il posizionamento specifico di queste lame e le corrispondenti interazioni con il collagene, i ricercatori hanno aperto la porta all'interferenza nella digestione del collagene da parte di questo enzima, una strategia che potrebbe chiudere una strada importante per la diffusione del cancro attraverso il corpo.

"Ora comprendiamo l'importanza di prendere di mira enzimi come questo in modo selettivo, " ha detto Van Doren. "Questa classe di enzimi - metalloproteinasi - era stata studiata decenni fa, ma il focus era troppo ampio. Di conseguenza, gli studi sono falliti e questi enzimi sono stati trascurati. Concentrarci specificamente sull'enzima MT1-MMP ci ha permesso di raccogliere risultati specifici che hanno applicazioni pratiche per potenziali prodotti farmaceutici e ulteriori ricerche".

Van Doren ha affermato che la prossima fase della ricerca sarà identificare i composti che possono influenzare il posizionamento dell'enzima e bloccare la digestione del collagene. Ora che l'enzima è meglio compreso, ci sono numerose potenziali applicazioni non solo per la ricerca sul cancro, ma anche per il trattamento dell'artrite per ridurre il danno articolare e per ridurre il danno polmonare causato dall'influenza, secondo Van Doren.

Lo studio, "MT1-MMP lega le membrane dalle punte opposte della sua elica β per posizionarla per la proteolisi pericellulare, " è stato pubblicato in Struttura.