Nat Chem Biol : Les scientifiques ont le potentiel de repenser et d'utiliser les méthodes d'inhibition des protéines comme nouvelle thérapie contre le cancer

Jun 05, 2023

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De nos jours, une hypothèse pharmacologique majeure proposée par les scientifiques est que la réduction des niveaux de protéines qui favorisent le développement de la maladie est souvent considérée comme bénéfique. Par exemple, l'inhibition de l'activateur métastatique BACH1 est censée réduire les métastases cancéreuses, et tester de telles hypothèses nécessite des méthodes pour ajuster avec précision les niveaux de protéines qui favorisent la maladie tout en déterminant le phénotype de la maladie. Récemment, dans un rapport de recherche publié dans la revue internationale Nature Chemical Biology intitulé « Non monone invasion landscape by noise awareness control of metastasis activator levels », des scientifiques d'institutions telles que l'Université Shixi ont proposé une nouvelle approche par la recherche qui pourrait les aider à augmenter ou à diminuer les niveaux de BACH1, un suppresseur de protéines métastatiques spécifique dans les cellules. Cela pourrait fournir une nouvelle approche pour la recherche sur le cancer, contribuant ainsi à réévaluer l'efficacité des inhibiteurs de protéines dans le traitement des maladies. Dans l'article, les chercheurs ont utilisé un circuit génétique pour ajuster le niveau de BACH1, qui est un circuit génétique spécial placé dans les cellules métastatiques du sein humain.
La médecine biomédicale s'appuie sur l'utilisation d'inhibiteurs de protéines, en partant du principe que la réduction du niveau ou de l'activité des protéines favorisant la maladie est généralement considérée comme bénéfique dans le traitement du cancer. Les chercheurs pensent que lorsqu'il s'agit d'oncogènes qui produisent des protéines favorisant le cancer, les manipuler dans les cellules cancéreuses par « élimination seule » (la méthode la plus courante) n'est pas nécessairement la meilleure façon de développer des thérapies anticancéreuses. Les chercheurs ont découvert que BACH1, qui est fortement exprimé dans de nombreuses formes de cancer métastatique, comme le cancer du poumon et le cancer du sein, peut également agir comme activateur ou inhibiteur de l'invasion des cellules cancéreuses du cancer du sein triple négatif en culture.
Pour cela, les chercheurs ont développé une technologie en deux étapes appelée « pipeline » pour générer une « piste d'atterrissage » où BACH1 ou d'autres gènes peuvent être introduits en toute sécurité dans n'importe quelle lignée cellulaire humaine, comme une porte qui peut être ouverte avec la bonne clé. Par la suite, les chercheurs ont utilisé diverses méthodes, dont la technologie CRISPR, pour manipuler génétiquement les cellules et générer la « piste d'atterrissage » qui complète la première étape ; la deuxième étape consiste principalement à développer des circuits génétiques synthétiques pour contrôler les niveaux de protéines, ce qui peut les inciter à utiliser un « variateur » pour contrôler le niveau ou la proportion de BACH1 placé dans les cellules cancéreuses.

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On attend des scientifiques qu’ils repensent et utilisent les méthodes d’inhibition des protéines comme nouvelles thérapies contre le cancer.
 
Le chercheur Balazsi a déclaré que nous pouvons imaginer ce travail comme un interrupteur d'éclairage, mais cet interrupteur ne fonctionne pas seulement dans des situations « allumées » ou « éteintes », mais possède également des capacités de gradation complexes ; bien que la plupart des méthodes de recherche impliquant BACH1 ou d'autres protéines favorisant le cancer allument (activent) ou éteignent (suppriment) l'interrupteur d'éclairage, nous disposons d'un variateur réglable qui nous permet d'ajuster le niveau des activateurs métastatiques au pourcentage moyen en nous connectant à la plateforme. Ce qui a surpris les chercheurs lors de la détection de BACH1 dans des modèles d'invasion de cellules cancéreuses, c'est que la diminution du niveau de cette protéine n'a pas toujours conduit au processus de métastase des cellules cancéreuses, et l'augmentation du niveau de cette protéine n'a pas toujours augmenté l'invasion des cellules cancéreuses.
Les chercheurs ont écrit dans l'article que, de manière inattendue, à mesure qu'ils augmentaient le niveau de BACH1, les cellules métastatiques du cancer du sein humain MDA-MB-231 modifiées devenaient plus, puis moins et plus invasives, ce qui n'est pas lié au BACH1 d'origine. L'expression de BACH1 subit une transformation dans les cellules invasives, et l'expression des cibles de transcription de BACH1 confirme également le phénotype non monotone et les effets régulateurs de BACH1. Par conséquent, l'inhibition chimique de BACH1 peut avoir des effets inutiles sur l'invasion des cellules cancéreuses. Les chercheurs ont également découvert que le réglage de la section BACH1 à un niveau intermédiaire (c'est-à-dire la position médiane du variateur) inhibe en fait le processus d'invasion des cellules cancéreuses, tout comme les collègues qui poussent le bouton du variateur, où la lumière ne devient pas aussi vive.
Les chercheurs pensent que, en ce qui concerne les métastases et les protéines qui semblent favoriser la progression du cancer, nos résultats de recherche semblent fournir une mise en garde : nous devons étudier attentivement ces protéines et ces gènes et leurs rôles exacts dans le développement du cancer. Il est très probable que dans certains cas, les chercheurs doivent les supprimer pour traiter le cancer. Mais dans certains cas, en fonction de leur niveau initial, les chercheurs semblent devoir augmenter leur niveau, voire les deux. Cependant, les chercheurs devront peut-être mener d'autres recherches pour aider à déterminer des éléments concluants.
En résumé, les résultats de recherche présentés dans cet article montrent que l'application d'un agent dégradant BACH1 peut réduire ou augmenter inutilement l'invasion des cellules cancéreuses du sein qui dépendent du niveau initial de BACH1. Les résultats de recherche pertinents soulignent l'importance de décrire les caractéristiques des effets des maladies génétiques en régulant le niveau de protéine.
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