Forscher des University of Arizona Cancer Center haben eine neue Methode entwickelt, um Krebszellen gezielt anzugreifen und gesunde Zellen zu schonen. Bei dieser Methode namens “click-release proteolysis targeting chimeras” (crPROTACs) wird der Ubiquitin-Proteasom-Weg genutzt, um Medikamente gezielt zu Tumorstellen zu bringen und Nebenwirkungen zu minimieren. Die Methode wurde erfolgreich eingesetzt, um Zielproteine in Krebszellen abzubauen und eine präzise Tumorbekämpfung zu ermöglichen. Die Forschungsarbeit unter der Leitung von Professor Wei Wang wurde in der Zeitschrift Journal of the American Chemical Society veröffentlicht. Dabei baut die Methode auf der von Carolyn Bertozzi entwickelten biorthogonalen und Klick-Chemie auf. Für seine Arbeit erhielt Professor Wei Wang den UArizona Cancer Center Research Award for Basic Science. An der Studie waren Graduiertenstudenten, Postdoktoranden und ein postdoktorandischer Forschungsmitarbeiter beteiligt. Diese neue Methode bietet vielversprechende Ansätze für die gezielte Behandlung von Krebserkrankungen und könnte die Wirksamkeit von Krebstherapien verbessern.
Einführung
Forscher des University of Arizona Cancer Center haben eine neue Methode namens “Click-Release Proteolysis Targeting Chimeras” (crPROTACs) entwickelt, um spezifische Moleküle zu aktivieren und gezielt Krebszellen anzugreifen, während gesunde Zellen geschont werden. Dieser innovative Ansatz, der in der Zeitschrift “Journal of the American Chemical Society” veröffentlicht wurde, nutzt den Ubiquitin-Proteasom-Weg, um Medikamente an Tumorstellen zu liefern und Nebenwirkungen zu minimieren. Durch die Verwendung von biorthogonaler und Click-Chemie ermöglicht die crPROTAC-Strategie eine effektive Abbau von Zielproteinen in Krebszellen und eine präzise Tumorzielerfassung.
Verständnis von crPROTACs
crPROTACs, oder Click-Release Proteolysis Targeting Chimeras, sind eine Art von Molekülen, die selektiv spezifische Proteine in Krebszellen aktivieren sollen. Diese Moleküle basieren auf dem Konzept der Nutzung des Ubiquitin-Proteasom-Weges, der für den Proteinabbau in Zellen verantwortlich ist. Durch die Nutzung dieses natürlichen Prozesses können crPROTACs den Abbau von Zielproteinen induzieren, die für das Überleben oder das Wachstum von Krebszellen wichtig sind.
Arbeitsprinzip von crPROTACs
crPROTACs bestehen aus zwei wesentlichen Komponenten: ein Ligand, der an das Zielprotein bindet, und ein Ligand, der eine E3-Ligase rekrutiert, ein Enzym, das am Ubiquitin-Proteasom-Weg beteiligt ist. Wenn ein crPROTAC-Molekül an sein Zielprotein bindet, rekrutiert es gleichzeitig die E3-Ligase, um einen Komplex zu bilden. Dieser Komplex führt zur Anlagerung von Ubiquitin-Molekülen an das Zielprotein, wodurch es für den Abbau durch das Proteasom markiert wird. Das Zielprotein wird somit effektiv aus der Krebszelle entfernt und hemmt ihr Überleben oder Wachstum.
Vorteile von crPROTACs
Die crPROTAC-Strategie bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Medikamentenabgabemethoden:
- Präzision: crPROTACs zielen selektiv auf Krebszellen ab und schonen gesunde Zellen vor möglichen Schäden.
- Effizienz: Durch die Nutzung des Ubiquitin-Proteasom-Weges können crPROTACs Zielproteine effektiv abbauen.
- Nebenwirkungen minimieren: Durch die gezielte Bekämpfung von Krebszellen reduzieren crPROTACs die Wahrscheinlichkeit von Nebenwirkungen, die häufig mit herkömmlicher Chemotherapie verbunden sind.
Entwicklung und Anerkennung
Die Entwicklung von crPROTACs wurde von Professor Wei Wang und seinem Forschungsteam am University of Arizona Cancer Center geleitet. Diese bahnbrechende Arbeit brachte Professor Wei Wang den inauguralen UArizona Cancer Center Research Award für Grundlagenwissenschaften ein.
Die Rolle von Carolyn Bertozzi
Die crPROTAC-Strategie baut auf der Biorthogonalen und Click-Chemie auf, die aus der bahnbrechenden Arbeit von Carolyn Bertozzi stammt. Click-Chemie ist eine hochselektive chemische Reaktion, die zum Verbinden von molekularen Komponenten verwendet wird. Die Einbindung dieser Chemie in die Entwicklung von crPROTACs erhöht deren Präzision und Effizienz weiter.
Mitwirkende an der Forschung
Das Forschungsteam unter der Leitung von Professor Wei Wang bestand aus engagierten Personen, darunter Doktoranden, Postdoktoranden und einem Postdoktoranden-Forschungsmitarbeiter. Ihre Zusammenarbeit und Bemühungen ermöglichten die erfolgreiche Umsetzung und Validierung des crPROTAC-Ansatzes.
Die Zukunft von crPROTACs
Die Entwicklung von crPROTACs birgt vielversprechende Möglichkeiten für die gezielte Krebstherapie. Forscher setzen ihre Untersuchungen fort, um diese Methode zu verbessern und ihre Wirksamkeit und Sicherheit zu steigern. Der Einsatz von Click-Release Proteolysis Targeting Chimeras hat das Potenzial, das Feld der Krebsbehandlung zu revolutionieren, indem er eine präzisere und effizientere Alternative zur herkömmlichen Chemotherapie bietet.
