La proteina, chiamato syndecan-4, si combina con le altre proteine ​​della membrana cellulare, chiamate integrine, per formare "mani" sporgenti che percepiscono l'ambiente esterno alla cellula.

Entrambe le proteine ​​si trovano nella membrana cellulare, con un'estremità rivolta all'interno della cella e l'altra all'esterno. Sono quindi in una posizione privilegiata per rilevare le condizioni al di fuori della cellula e convertire i segnali in messaggi biochimici che cambiano le condizioni all'interno della cellula. Così facendo, sono in grado di guidare alcuni dei processi cellulari alla base del cancro e di altre malattie.

La ricerca in fase iniziale, condotto da un team dell'Imperial College di Londra, Queen Mary University di Londra, e l'Università di Tampere in Finlandia, potrebbe presentare un nuovo percorso di ricerca e un bersaglio farmacologico per alcuni tipi di cancro.

Capo ricercatore Dr. Armando del Río Hernández, del Dipartimento di Bioingegneria dell'Imperial, ha dichiarato:"I nostri risultati potrebbero avere implicazioni immediate nei campi della biologia cellulare e dello sviluppo, e portare a sviluppi in diverse malattie tra cui il cancro e la fibrosi".

Il documento è pubblicato oggi in Materiali della natura .

Aiutare le mani

Syndecan-4 esiste in quasi tutte le cellule umane ed è già noto per il suo ruolo nelle malattie cardiovascolari. Tuttavia, i suoi potenziali ruoli nella biologia del cancro e nello sviluppo di farmaci sono stati finora trascurati.

Per studiare syndecan-4 il gruppo di ricerca, guidato dal Dr. del Río Hernández, utilizzato biofisico, biologia cellulare, e tecniche di calcolo.

Il team ha scoperto che l'attivazione di queste "mani" cellulari innesca un percorso con ruoli chiave nello sviluppo della malattia, coinvolge una proteina cellulare chiamata proteina associata al sì (YAP).

YAP innesca alcuni dei tipici segni distintivi del cancro. Riduce la capacità delle cellule di programmare la propria morte, in un processo chiamato apoptosi. Le cellule iniziano l'apoptosi quando invecchiano o non funzionano correttamente, così fermare l'apoptosi permette ai malati, anche cancerogeno, cellule da diffondere. YAP controlla anche lo sviluppo dei vasi sanguigni, un segno distintivo del cancro poiché la crescita del tumore richiede un flusso sanguigno extra.

Hanno anche scoperto che il syndecan-4 aiuta le cellule a rispondere ai movimenti al di fuori di se stesse, creando tensione nel citoscheletro, l'"impalcatura" all'interno delle cellule. Questo fa irrigidire le cellule, che attiva un enzima chiamato PI3K che regola ulteriori segni distintivi del cancro.

Lo fa convertendo i movimenti all'esterno della cellula in segnali biochimici che, i ricercatori hanno scoperto, "sintonizzare" il modo in cui le cellule rispondono alla tensione e al movimento.

Il Dr. del Río Hernández ha dichiarato:"Il modo in cui le cellule interagiscono con il loro ambiente potrebbe informare il modo in cui progettiamo i tessuti e imitiamo gli organi umani per la progettazione di farmaci. Syndecan-4 potrebbe ora svolgere un ruolo fondamentale in questo sforzo".

Il co-autore principale, il dott. Stephen Thorpe della Queen Mary University di Londra, ha dichiarato:"Poiché il syndecan-4 è espresso su quasi tutte le nostre cellule, i meccanismi che abbiamo scoperto potrebbero essere mirati ad alterare un numero qualsiasi di malattie e processi biologici".

Il professor Vesa Hytönen dell'Università di Tampere ha dichiarato:"Una migliore comprensione del meccanosensore cellulare apre possibilità di sviluppare trattamenti per condizioni come il cancro e la fibrosi".

Percorsi in avanti

Prossimo, il team di ricerca studierà ulteriormente i collegamenti di syndecan-4 a malattie specifiche come il cancro del pancreas.

Il Dr. del Río Hernandez ha dichiarato:"Il nostro prossimo approccio coinvolgerà il sindecan-4 come fattore chiave nella malattia. Speriamo che questo porti a nuove intuizioni sui meccanismi della malattia".