Wissenschaftler kontrollieren chaotisches Protein, das 75 % aller Krebserkrankungen antreibt
(phys.org)Wissenschaftler zähmen chaotisches Protein, das 75 % der Krebserkrankungen antreibt
- Forschende der University of California, Riverside haben einen Weg gefunden, das formlose Protein MYC zu kontrollieren, das die meisten menschlichen Krebserkrankungen verschlimmert.
- In normalen Zellen hilft MYC dabei, den Transkriptionsprozess zu steuern, bei dem DNA in RNA und schließlich in Protein umgewandelt wird.
- In Krebszellen ist MYC überaktiv und wird nicht mehr richtig reguliert.
Die Herausforderung, MYC zu kontrollieren
- Im Gegensatz zu den meisten anderen Proteinen hat MYC keine feste Struktur und wird als „zufälliger Klumpen“ beschrieben.
- Traditionelle Pipelines zur Wirkstoffforschung verlassen sich auf klar definierte Strukturen, doch MYC besitzt keine solche Struktur.
Eine neue Peptidverbindung
- Das Forschungsteam beschreibt im Journal of the American Chemical Society eine Peptidverbindung, die an MYC bindet und seine Aktivität hemmt.
- Bereits 2018 fanden Forschende heraus, dass Veränderungen an Steifigkeit und Form von Peptiden deren Fähigkeit verbessern, mit unstrukturierten Proteinen wie MYC zu interagieren.
- Das neue Peptid bindet direkt an MYC mit einer submikromolaren Affinität, die nahezu an die Stärke von Antikörpern heranreicht.
Ein Schritt näher an das Ziel der Wirkstoffentwicklung
- Das Team konnte die Bindungsleistung dieses Peptids im Vergleich zu früheren Versionen um einen zweistelligen Faktor verbessern und kommt damit dem Ziel der Wirkstoffentwicklung näher.
- Derzeit nutzt das Forschungsteam Lipid-Nanopartikel, um das Peptid in Zellen zu transportieren.
- Außerdem entwickeln die Forschenden chemische Verfahren, um die Fähigkeit des Peptids zu verbessern, in Zellen einzudringen.
Das Xue-Labor an der UC Riverside
- Das Xue-Labor an der UC Riverside entwickelt molekulare Werkzeuge, um die Biologie besser zu verstehen, und nutzt dieses Wissen für die Wirkstoffforschung.
- Xue interessiert sich seit Langem für die Chemie chaotischer Prozesse und ist von der Herausforderung fasziniert, MYC zu zähmen.
- Da MYC keine Struktur besitzt und viele Krebsarten direkt beeinflusst, gilt es als einer der heiligen Grale der Krebsmedikamentenentwicklung.
Meinung von GN⁺
- Diese Forschung macht Hoffnung auf eine neue Ära der Krebsbehandlung. MYC ist ein zentraler Faktor, der das unbegrenzte Wachstum von Krebszellen antreibt, und es ist von großer Bedeutung, einen Weg zu finden, ihn zu kontrollieren.
- Die auf Peptiden basierende Wirkstoffentwicklung zeigt einen neuen Ansatz, der sich von herkömmlichen Methoden der Wirkstoffforschung unterscheidet. Das eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Medikamenten gegen unstrukturierte Proteine.
- Der Artikel zeigt einen wichtigen Fortschritt in der Krebsforschung und Krebstherapie und könnte besonders Interesse an Forschung wecken, die auf strukturlose Proteine abzielt.
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Ich frage mich, wie es möglich sein soll, dass dieses MYC-Protein „keine Struktur hat“
Soweit ich weiß, entsteht die Proteinstruktur während der Transkription ganz natürlich dadurch, dass sich verschiedene Aminosäuren gegenseitig anziehen oder abstoßen, und auch Proteininteraktionen hängen von der 3D-Form ab
Wenn ein Protein keine Struktur hat, scheint mir eine Erklärungslücke zu bleiben, wie es dann überhaupt funktionieren kann
Am besten stellt man sie sich als Ensemble von Zuständen vor, in denen sie sich vorübergehend häufiger aufhalten, und Dinge wie posttranslationale Modifikationen verändern, welche Formen ein Protein wie lange besucht
Die anderen Antworten kommen einer über 15 Jahre veralteten und ungenauen Beschreibung von Proteinstruktur recht nahe
Stell dir wirbelnde Nudeln vor, bei denen bestimmte Abschnitte oder das Ganze in manchen Formen und Anordnungen länger verweilen als in anderen
Für MYC vermittelt diese Arbeit ein besseres Gefühl dafür: https://europepmc.org/article/MED/22457068
Wenn du mehr über menschliche ungeordnete Proteine wissen willst, ist DisProt ein guter Ausgangspunkt: https://disprot.org
Es ist jedoch nicht ungewöhnlich, dass Teile eines Proteins ungeordnete/intrinsisch ungeordnete Bereiche haben, die sich ohne konsistente Form völlig frei bewegen
MYC liegt nahe am Extrem davon: Es hat nur einen Bereich mit konsistenter Struktur, und der Rest nimmt je nach bindendem Protein eine Form an oder schwankt herum
Diese Arbeit ist vielleicht nicht die beste, bespricht aber den intrinsisch ungeordneten Charakter von MYC zusammen mit anderem Inhalt zumindest teilweise: https://www.cell.com/trends/cell-biology/pdf/S0962-8924(22)0...
Wenn man die X‑ray-Kristallstruktur eines Proteins bestimmt, kommt es ziemlich häufig vor, dass Teile des Moleküls ungeordnet sind und deshalb keine klar erkennbare Form haben
Auf atomarer Ebene wackeln Proteine in einer Lösung ständig herum und ändern ihre Form; friert man die Zeit in einem Moment ein, hat jedes Atom Koordinaten, also hat auch das gesamte Molekül irgendeine Form
Entscheidend ist, dass es keine statische, sondern eine dynamische Struktur ist
Manche funktionieren wie Drehtüren, andere laufen entlang von Mikrotubuli
Intrinsisch ungeordnete Proteine ist hier das Stichwort, und Biochemie wirkt manchmal wie eine probabilistische Suppe
Ich verstehe, dass MYC an der DNA-Transkription beteiligt ist, aber es scheint nicht klar gesagt zu werden, dass es bei Krebs abnormal überaktiviert ist
Offenbar hat man jedoch einen Weg gefunden, es zu verlangsamen
MYC muss in allen Zellen aktiv sein, daher müsste man es wohl spezifisch nur in Krebszellen angreifen
Deshalb wirkt das eher wie interessante Zellbiologie als wie ein Krebsmedikament
Ich lese HN seit etwa 10 Jahren, und ein paar Mal im Jahr erscheint eine Meldung über einen großen Durchbruch in der Krebsforschung.
Glücklicherweise habe ich keine Berührungspunkte mit der Onkologie, daher fällt es mir schwer zu beurteilen, ob solche Entdeckungen tatsächlich zu Behandlungen führen.
Ich frage mich, ob die Onkologie ein Feld ist, das sich ständig in kleinen Schritten vorwärtsbewegt, oder ob es durch solche großen Entdeckungen, sobald sie in die „Produktion“ gehen, Sprünge macht.
Durch Gespräche mit Ärzten und den Behandlungsverlauf ist klar geworden, dass ein erheblicher Teil der Behandlung sehr neu ist.
Von der Auswahl der Medikamente bis zum Ablauf der Knochenmarktransplantation profitiert die Person von den jüngsten wissenschaftlichen Fortschritten.
Ich habe oft den Satz gehört, dass „der beste Zeitpunkt, an Krebs zu erkranken, immer jetzt oder in der Zukunft ist“, und wenn dieselbe Person den gleichen Krebs vor 10–20 Jahren bekommen hätte, wäre die erwartete Prognose deutlich anders gewesen.
Im Lauf der Jahre habe ich mehrfach Fälle gehört wie: „Wenn diese Person diesen Krebs nur 5 Jahre später bekommen hätte, wäre sie heute noch am Leben.“
Diese Art von „Durchbruch“ ist insofern anders, als sie zur direkten Identifizierung von Zielstrukturen für die Arzneimittelentwicklung führen kann.
Es ist noch nicht besonders nah am Ende des Zulassungs- und Studienprozesses, aber das Institut, an dem ich arbeite, ist stark bei niedermolekularen Wirkstoffen, und die Welt der Therapeutika ist viel größer.
In diesem Sinn würde ich sagen, dass es eher an der „Produktion“ dran ist.
In einem Guardian-Artikel heißt es zum Beispiel, dass die Krebsinzidenz bei Unter-50-Jährigen weltweit in 30 Jahren um fast 80 % gestiegen ist.
Fachleute stehen noch ganz am Anfang dabei zu verstehen, warum die Zahlen steigen, und die Autoren einer in BMJ Oncology veröffentlichten Studie halten schlechte Ernährung, Alkohol und Tabak, Bewegungsmangel und Fettleibigkeit für mögliche Faktoren: https://www.theguardian.com/society/2023/sep/05/cancer-cases...
Zur letzten Frage: Aus der Sicht meines Bruders, der Krebsforschung betreibt, passieren beide Dinge.
Einer der wichtigsten Fortschritte in der Krebsbehandlung ist aus meiner Sicht die Genomsequenzierung.
Statt der fast falschen alten Vorstellung, man müsse im tropischen Regenwald nur ein Allheilmittel finden, das alle Krebsarten heilt, ermöglicht sie es, den Krebs jedes einzelnen Menschen gezielt zu behandeln.
Das menschliche Genom wurde jedoch schon vor 20 Jahren sequenziert, und damals gab es die Erwartung, dass es stufenweise Sprünge bei personalisierten Behandlungen und der Lösung genetischer Krankheiten geben würde.
Tatsächlich kommen wir erst jetzt in die Nähe eines 100-Dollar-Genoms, und eher hat sich gezeigt, wie wenig wir im Jahr 2000 von Genetik verstanden.
Trotzdem können wir dank langsamer und stetiger Arbeit heute tatsächlich den Krebs einzelner Patienten sequenzieren und die Behandlung entsprechend anpassen.
Der Sprung war das Humangenomprojekt, aber um dorthin zu kommen, wo wir jetzt sind, brauchte es danach langsame und stetige Fortschritte.
Ich denke, bei mRNA-Impfstoffen wird es genauso sein.
Nach einem einmaligen Sprung braucht es wieder stetige Fortschritte, bis Krebs mit individuell zugeschnittenen mRNA-Impfstoffen wirksam behandelt werden kann.
Sind jetzt also 75 % aller Krebsarten „gezähmt“? Oder ist die Überschrift leicht übertrieben?
Die Überschrift bedeutet, dass die Wissenschaftler das MYC-Protein gezähmt haben, und das stimmt im Großen und Ganzen.
Sie haben ein Molekül gefunden, das an MYC bindet und seine Aktivität blockiert, und der Artikel ergänzt korrekt, dass MYC in 75 % der Krebsfälle fehlreguliert ist.
Es wird nicht behauptet, dass 75 % aller Krebsarten geheilt oder gezähmt wurden.
Einen MYC-Binder zu finden, ist wirklich eine große Sache.
Seit Jahrzehnten gilt MYC als wichtiges Ziel in der Krebsforschung, aber es gab kein Medikament, das es blockieren konnte, und dieses Ergebnis zeigt nun einen Weg zur Medikalisierung.
Für das gesamte Feld ist das ein großer Fortschritt.
Wie immer ist es miserabler Wissenschaftsjournalismus.
Diese Zahl von 75 % stammt aus dem ersten Satz der Einleitung des Papers:
„MYC is a critical transcription factor whose dysregulation is implicated in over 75% of all human cancer cases.“
Der Rest ist fast eher aus dem Abstract grob zusammengezimmert.
[1] https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c09615
Sonst hätte die Überschrift gelautet: „75 % aller Krebsarten wurden gezähmt.“
Die Forscher haben eine chemische Substanz synthetisiert, die ein Protein deaktiviert, das an 75 % der Krebsarten beteiligt ist.
Selbst wenn das Protein deaktiviert wird, muss der Krebs dadurch nicht geheilt sein, es könnte unrealistisch sein, einen Verabreichungsmechanismus zu entwickeln, und die Behandlung könnte erhebliche Nebenwirkungen verursachen.
Genauer gesagt ist „gezähmt“ eher im Sinn von verringerter Wachstumsrate zu verstehen und offenbar nicht als vollständige Heilung.
Es wurde daraus auch noch keine Therapie gemacht.
Es wird weiterhin daran geforscht, wie man es wirksam an die nötigen Stellen im Körper bringt, und Studien am Menschen, die mögliche Nebenwirkungen zeigen könnten, wurden ebenfalls noch nicht gemacht.
Es ist noch nicht der Schritt von einer „Technologie“ zu einem „Produkt“.
Ich finde nicht, dass die Überschrift mehr andeutet als das.
„Ein chaotisches Protein gezähmt“ bedeutet nicht „Krebs geheilt“, sondern dass man gelernt hat, wie man einen Bestandteil behandelt und isoliert, der in den meisten Krebsarten vorkommt, und das ist ein Schritt nach vorn.
Sonst hätte die Überschrift gelautet: „Wissenschaftler haben 75 % aller Krebsarten gezähmt.“
Diese Überschrift ist eigentlich in Ordnung, weil sie gar nicht so stark behauptet, dass wirklich etwas gelöst wurde.
Die Überschrift wirkt etwas mehrdeutig.
Zuerst habe ich sie so verstanden, als hätten die Wissenschaftler herausgefunden, wie man das chaotische Protein antreibt.
Das wurde bestimmt an Mäusen gemacht, oder?
Ich bin inzwischen schon skeptisch, ob solche Ergebnisse aus der Krebsforschung tatsächlich nützlich sein werden.
Wenn man sich in HN nur die Suchergebnisse zu cancer aus den letzten mehr als 10 Jahren anschaut, wirkt es fast so, als sei Krebs längst heilbar.
Und der Anteil der Menschen, die überleben, verbessert sich weiterhin.
Für Leute wie mich, die nicht wissen, wie forschungsbasierte medizinische Behandlungen tatsächlich entstehen, scheint es da eine Lücke zu geben.
Wenn man solche Forschung sieht, denkt man leicht: „Schön, jetzt muss man es nur noch am Menschen machen, dann ist Krebs gelöst.“
Die Übertragung solcher Forschung in die tatsächliche Versorgung ist natürlich viel komplexer, daher ist es nicht so einfach.
Trotzdem ist klar, dass solche Forschung, auch wenn sie nicht jedes Mal zu einer vollständigen Heilung führt, doch zu Verbesserungen in der Krebsbehandlung beiträgt.
Gute Nachrichten für die Forschenden, aber zuerst muss etwas entwickelt werden, das in gesamten Krebszellen funktioniert
Wenn man so weit ist, muss gezeigt werden, dass es in Tieren funktioniert, und wenn es in Tieren funktioniert, folgen klinische Studien der Phasen 1, 2 und 3 am Menschen
Es kann in jeder dieser drei Phasen scheitern
Selbst in dem sehr seltenen Fall, dass ab hier alles gut läuft, dürfte es bis zur klinischen Anwendung wahrscheinlich mindestens 10 Jahre dauern
Die Wahrscheinlichkeit, dass dieser spezielle Ansatz zu einem Blockbuster-Medikament führt, ist sehr gering
Ich bin kein Medizinexperte, aber ich bin mit einer Medizinerin verheiratet, die in der Pipeline zur Entwicklung neuer Medikamente arbeitet
Dann hätte diese Person vermutlich auch gesagt, dass es normal ist, dass Wissenschaftler solche frühen Entdeckungen veröffentlichen, damit der Rest der Welt darauf aufbauen kann
Es ist nicht nötig, bei jeder Berichterstattung wieder zu wiederholen: „Das ist kein Medikament, das sofort eingesetzt werden kann, und es wird vielleicht nie eines werden“
Das wissen wir bereits
Alles richtig
Trotzdem braucht man einen frühen Angriffsweg, und solche Dinge sind wertvoll