Selenoproteïnen openen nieuwe strategieën voor de behandeling van bepaalde vormen van kanker bij kinderen.

16 november 2024

Dit artikel is beoordeeld volgens het redactionele proces en de beleidslijnen van Science X. Redacteuren hebben de volgende kenmerken benadrukt terwijl ze de geloofwaardigheid van de inhoud waarborgen:

gecontroleerd op feiten

door vakgenoten beoordeelde publicatie

betrouwbare bron

nagekeken

door Universiteit van Würzburg

Selenoproteïnen zijn essentieel voor verschillende biologische functies, waaronder de afbraak van schadelijke stoffen, ondersteuning van het immuunsysteem, en het reguleren van metabolische processen. In bepaalde contexten kunnen deze eiwitten echter misbruikt worden en kankercellen beschermen tegen de dood. Een dergelijk eiwit, glutathionperoxidase 4 (GPX4), is essentieel voor de ondersteuning van de celbescherming en het overleven van kankercellen.

'Deze beschermende eigenschap van GPX4 vormt een aanzienlijke uitdaging voor standaard kankertherapieën, aangezien de activiteit ervan de overleving van drug-tolerante toestanden bevordert,' zegt professor Pedro Friedmann Angeli, voorzitter van Translationele Celbiologie aan de Universiteit van Würzburg (JMU), Duitsland.

'Maar als we de productie van GPX4 kunnen remmen, kunnen we mogelijk kankercellen targeten en vernietigen. Dit is bijzonder veelbelovend voor de behandeling van neuroblastomen, die voornamelijk kinderen treffen.'

Samen met onderzoekers van het Heidelberg Institute for Stem Cell Technology en Experimental Medicine onder leiding van junior groepsleider Hamed Alborzinia, richt het team van Friedmann Angeli zich daarom op onderzoek naar de remming van enzymen die de inbouw van selenocysteïne in selenoproteïnen bevorderen.

De paper is gepubliceerd in het tijdschrift Molecular Cell.

'Tot nu toe kenden we slechts één enzym, selenocysteïne lyase (SCLY), dat verantwoordelijk was voor het vrijgeven van het seleniumatoom uit selenocysteïne,' legt Zhiyi Chen, een promotiestudent in het team van Friedmann Angeli en eerste auteur van de studie, uit.

'Ons onderzoek heeft nu een onverwachte route geïdentificeerd die vereist dat het enzym, peroxiredoxine 6 (PRDX6), dat de productie van selenoproteïnen zonder SCLY in stand kan houden.'

Met behulp van geavanceerde technieken zoals massaspectrometrie en CRISPR-Cas9-gebaseerde functionele genomica, ontdekte het onderzoeksteam dat PRDX6 rechtstreeks aan selenium bindt en fungeert als een transporter, ofwel 'shuttle,' voor het spoorelement, waardoor de productie van nieuwe selenoproteïnen mogelijk is. De studie toonde ook aan dat het remmen van PRDX6 het overleven van kankercellen kon belemmeren, met name in neuroblastomen, waardoor een nieuw potentieel therapeutisch doelwit ontstaat.

Interessant genoeg ontdekte het team dat hoewel PRDX6 kan compenseren voor het ontbreken van SCLY, het niet de specifieke activiteit bezit die aanwezig is in SCLY en die nodig is om het seleniumatoom van zijn voorlopers te verwijderen. De groep van Friedmann Angeli streeft ernaar te onderzoeken welke andere eiwitten samenwerken met PRDX6 om de synthese van seleniumproteïnen in stand te houden. Bovendien is de ontwikkeling van moleculaire remmers die zich richten op zowel SCLY als PRDX6 in zicht, met als doel de groei van kankercellen beter te remmen.

De studie was een samenwerking met partners van de Universiteit van São Paulo in Brazilië, het Institute of Stem Cell Technology and Experimental Medicine in Heidelberg, en het Duits Kankeronderzoekcentrum (DKFZ).

Meer informatie: Zhiyi Chen et al, PRDX6 draagt bij aan selenocysteïne metabolisme en ferroptose resistentie, Molecular Cell (2024). DOI: 10.1016/j.molcel.2024.10.027

Tijdschriftinformatie: Molecular Cell

Verstrekt door Universiteit van Würzburg