Bagaimanakah protein perancang dapat mengatasi barah?
Kromosom, atau molekul DNA yang terdapat dalam sel yang membawa bahan genetik, "ditempah" oleh telomer, yang akan mencegahnya "terurai". Telomeres juga penting dalam proses pertumbuhan dan penuaan sel, tetapi apa yang terjadi apabila barah "merampas" mereka, dan apakah ini dapat dicegah?
"Sel normal tumbuh hanya untuk jangka masa yang tepat yang diperlukan untuk kita membangun dan memelihara badan kita," jelas profesor Oliver Rackham, dari University of Western Australia di Crawley.
Mekanisme molekul tertentu ada di sel yang "memberitahu" mereka berapa banyak yang boleh tumbuh dan bila tiba masanya untuk berhenti tumbuh.
Salah satu mekanisme tersebut melibatkan telomer, yang merupakan "penutup" di hujung kromosom. Kromosom membawa maklumat genetik.
Telomeres "dilekatkan" pada helai DNA tunggal yang dibiarkan "tergantung" pada akhir, atau termin, kromosom, mengamankannya, sebagaimana adanya.
"[Sel] mengawal pertumbuhannya dengan mekanisme penghitungan molekul yang memberitahu sel berapa umurnya. Ini berlaku di hujung kromosom kita yang mempunyai penutup kecil, ”kata Rackham.
"Setiap kali sel membelah," lanjutnya, "sedikit pada penutup kromosom hilang. Setelah topi mengecil hingga sel tertentu sel itu tahu bahawa sel itu telah terbelah berkali-kali dan ia akan berhenti tumbuh atau mati. "
Bagaimana barah mengganggu pertumbuhan sel
Tetapi masalah berlaku apabila telomer tidak memendek secara bertahap, sebagaimana mestinya. Sepanjang masa kanak-kanak seseorang, telomer secara semula jadi "berumur lebih lama," kerana individu itu masih perlu tumbuh dan berkembang.
Namun, jika, pada masa dewasa, mekanisme yang mengatur pemendekan telomer dan dengan demikian proses penuaan sel terganggu dan telomer tidak memendek, sel-sel terus tumbuh tidak normal.
Ini, penyelidikan telah menunjukkan, adalah apa yang berlaku pada barah. Seperti yang dikatakan oleh Rackham, "[C] sel ancer menumbangkan mekanisme penghitungan yang mengecilkan ujung kromosom kita sehingga sel-sel barah terus mereplikasi tanpa batas."
Bagaimana kanser 'merampas' telomer? "[B] anda menghasilkan enzim yang disebut telomerase yang kita perlukan ketika kita bayi dan tumbuh dengan cepat tetapi kita berhenti menghasilkan apabila kita berhenti berkembang pesat," jelas Rackham.
Kira-kira 90 peratus daripada semua sel barah mengandungi telomerase, sehingga mengganggu mekanisme pengaturan diri sel normal, kata penyelidik.
Protein buatan ini adalah 'pertama'
Rackham dan sekumpulan pakar dari Institut Penyelidikan Perubatan Harry Perkins dari Universiti Australia Barat telah berusaha untuk mencari cara yang berkesan untuk menghentikan telomerase daripada memfasilitasi pertumbuhan sel yang tidak normal dalam barah.
Enzim ini berfungsi dengan "memanjangkan" telomer yang di hujung kromosom, secara praktikal "memperbaharui" jangka hayat mereka.
Seperti yang mereka laporkan dalam sebuah artikel yang kini diterbitkan dalam jurnal Komunikasi Alam, pasukan University of Western Australia telah mengembangkan protein buatan yang membungkus ujung kromosom, sehingga mencegah telomerase "memperkuat" telomer.
"Protein ini," jelas Rackham, "mengunci DNA [untai tunggal] [yang diamankan oleh telomer] sehingga telomerase tidak dapat menyentuhnya."
"Makmal kami merancang protein yang, untuk pertama kalinya, benar-benar dapat mengenali DNA helai tunggal dan mengikatnya. Kita pada dasarnya dapat memprogramkan protein ini untuk menargetkannya, ”katanya.
Dengan melakukan ini, pasukan berjaya mengganggu mekanisme molekul yang akan "dirampas" oleh kanser untuk mendorong pertumbuhan sel yang tidak terkawal, dan dengan demikian berbahaya.
Para penyelidik telah menyatakan kegembiraan mereka pada penemuan mereka, dengan alasan bahawa pengembangan protein yang dapat mengikat DNA untai tunggal dapat, di masa depan, dapat digunakan dalam beberapa bidang minat terapi.
"Dalam kajian ini kami telah menunjukkan bahawa kami memiliki kemampuan untuk merancang protein yang mengenali urutan minat [DNA untai tunggal] tertentu, dengan banyak aplikasi yang berpotensi dalam biologi dan bioteknologi," penulis menyimpulkan.
