Le selenoproteine ​​aprono nuove strategie per il trattamento di alcuni tumori nei bambini

16 novembre 2024

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da Università di Würzburg

Le selenoproteine sono cruciali per diverse funzioni biologiche, tra cui la scomposizione di sostanze dannose, il supporto al sistema immunitario e la regolazione dei processi metabolici. Tuttavia, in contesti specifici, queste proteine possono essere utilizzate in modo improprio e proteggere le cellule tumorali dalla morte. Una di queste proteine, la glutathione perossidasi 4 (GPX4), è vitale nel sostegno alla protezione cellulare e alla sopravvivenza delle cellule tumorali.

'Questa proprietà protettiva di GPX4 crea una sfida significativa per le terapie standard contro il cancro, poiché la sua attività è stata dimostrata promuovere la sopravvivenza degli stati tolleranti ai farmaci,' afferma il Professor Pedro Friedmann Angeli, presidente di Biologia Cellulare Translazionale presso l'Università di Würzburg (JMU), Germania.

'Ma se possiamo inibire la produzione di GPX4, potremmo essere in grado di colpire e distruggere le cellule tumorali. Questo è particolarmente promettente per trattare il neuroblastoma, che colpisce principalmente i bambini.'

Insieme ai ricercatori dell'Istituto di Tecnologia delle Cellule Staminali e Medicina Sperimentale di Heidelberg guidati dal gruppo di giovani leader Hamed Alborzinia, il team di Friedmann Angeli si sta concentrando sulla ricerca dell'inibizione degli enzimi che promuovono l'inserimento della selenocisteina nelle selenoproteine.

L'articolo è pubblicato sulla rivista Molecular Cell.

'Finora conoscevamo solo un enzima, la selenocisteina liasi (SCLY), responsabile del rilascio dell'atomo di selenio dalla selenocisteina,' spiega Zhiy Chen, uno studente di dottorato nel team di Friedmann Angeli e primo autore dello studio.

'Le nostre ricerche hanno identificato un percorso imprevisto che richiede l'enzima, la peroxiredossina 6 (PRDX6), che può sostenere la produzione di selenoproteine senza SCLY.'

Attraverso tecniche all'avanguardia come la spettrometria di massa e la genomica funzionale basata su CRISPR-Cas9, il team di ricerca ha scoperto che PRDX6 si lega direttamente al selenio e agisce come un trasportatore, o 'navetta,' per l'elemento traccia, consentendo la produzione di nuove selenoproteine. Lo studio ha anche dimostrato che inibire PRDX6 può danneggiare la sopravvivenza delle cellule tumorali, specialmente nei neuroblastomi, offrendo un nuovo potenziale bersaglio terapeutico.

È interessante notare che il team ha scoperto che sebbene PRDX6 possa compensare l'assenza di SCLY, manca dell'attività specifica presente in SCLY necessaria per rimuovere l'atomo di selenio dai suoi precursori. Il gruppo di Friedmann Angeli mira a indagare su quali altre proteine collaborino con PRDX6 per mantenere la sintesi proteica al selenio. Inoltre, lo sviluppo di inibitori molecolari miranti sia a SCLY che a PRDX6 è all'orizzonte, al fine di ostacolare meglio la crescita delle cellule tumorali.

Lo studio è stato collaborativo, coinvolgendo partner dell'Università di San Paolo in Brasile, dell'Istituto di Tecnologia delle Cellule Staminali e della Medicina Sperimentale di Heidelberg e del Centro di Ricerca sul Cancro in Germania (DKFZ).

Maggiori informazioni: Zhiyi Chen et al, PRDX6 contribuisce al metabolismo della selenocisteina e alla resistenza alla ferroptosi, Molecular Cell (2024). DOI: 10.1016/j.molcel.2024.10.027

Informazioni sulla rivista: Molecular Cell

Fornito da Università di Würzburg