Vil stenge kommandolinjen til kreftceller

Vi gjør oppmerksom på at denne artikkelen er over to år gammel, og kan ha innhold som er utdatert.

Dilip Narayanan har forsket på en sentral gruppe enzymer som koordinerer celledeling, «protein kinaser» og sett på utforming av inhibitorer som kan stoppe kreftfremkallende kinaser. Illustrasjonen viser et utsnitt av en protein kinase og med to forskjellige inhibitorer plassert i reaksjonssenteret til kinasen. Foto: Dilip Narayanan

Cellene i kroppen vår har spesialiserte oppgaver, alt etter funksjon, plassering og kroppens tilstand. For at cellene til enhver tid skal vite hva de skal gjøre, får de signaler om det. Helt typisk er budbringere som fester seg til membran eller cellekomponenter og igangsetter en reaksjon eller like viktig, stopper den. Noen kritiske prosesser for eksempel om celler skal dele seg eller ikke, om de skal feste seg et bestemt sted eller migrere videre, reagere på sult eller sykdom eller omså begå selvmord.

Energivaluta i form av fosfat
Dilip Narayanan ved Institutt for kjemi har forsket på en sentral gruppe enzymer som kontrollerer kommandolinjen for mange av disse aktivitetene, «protein kinaser». De overfører et signal i form av fosfat-atomer fra energileverandøren ATP-Adenosin Trifosfat til en mottaker. Når mottaker får dette fosfat-signalet initieres kaskade av livsviktig prosesser, som for eksempel celledeling.

ATP er best kjent som den universelle energi valuta i de fleste organismer i verden. ATP bærer med seg og veksler inn energivaluta på kryss og tvers av cellemembraner og denne overføringen av signaler er helt avgjørende for nesten alt liv på jorden.

Når kinasene blir ukontrollerbare
Når kinasene ikke fungerer kan de forårsake veldig mange sykdommer, som Alzheimer, herpesinfeksjon, malaria og særlig kreft. Forskere verden over forsøker derfor å finne ut hvordan defekte protein kinaser kan stoppes.

Over 30 kreftmedisiner er utviklet nettopp for å blokkere kinaser som ikke fungerer som de skal. Den store utfordringen er å stoppe slike molekyler som er involvert blant annet i kreftutvikling, uten samtidig å blokkere livsviktige prosesser som kjøres av de samme enzymene. Nettopp det nære slektskapet mellom kinaser som driver prosesser i hele kroppen, gjør at det er stor risiko for at en kreftmedisin som blokkerer uønsket aktivitet hos en «farlig kinase» også resulterer i uønskede virkninger et helt annet sted i organismen.

Narayanan har brukt store internasjonale databaser for å se på hva som er felles for sykdomsfremkallende kinaser og har fokusert spesielt på enzymer involvert i leukemi og i lungekreft.

Narayanan har tidligere tatt en Mastergrad i bioinformatikk ved Universitetet i Madras og jobbet 5 år ved et bioteknologiselskap i Helsinki før han starter på en doktorgrad ved UiT. Han disputerte 7. April 2017 og jobber nå som forsker ved Copenhagen Universitet i Danmark. Foto: Bjarte Lund

Kan blokkere defekte kinaser med inhibitorer
-I mitt doktorgradsarbeid har jeg prøvd å forstå de kjemiske interaksjonene som er involvert i fosfatoverføringen, og brukte internasjonale databaser kombinert med eksperimentelle data for å studere den delen av kinasen som deltar aktivt i signaloverføring . Vi har også forsket på utformingen av inhibitorer som kan blokkere aktivitet.

Den eksperimentelle delen av forskningen foregikk dels i Tromsø og dels ved synkrotronen BESSY, i Berlin. Narayanan forklarer at synkrotronen er et kraftig verktøy som kan «mikroskopere» helt ned på det enkelte atom.

Vokteren må lures
-Det ga oss en nøyaktig tredimensjonal fremstilling av proteinene og vi kunne studere detaljene i hvordan kinaser regulerer sin aktivitet. Noen sykdomsfremkallende kinaser har rett og slett installert en vokter som «kaster ut medisinen», og nå vet vi litt mer om hvordan fremtidig medisin må designes for å omgå disse vokterne, oppsummerer Narayanan.

Narayanan ble veiledet av Richard Alan Engh, Institutt for kjemi, UiT-Norges arktiske universitet og var tilknyttet forskerskolen BioStruct - The National graduate school in structural biology.

Tittel på doktorgradsavhandlingen:
Structural determinants of ligand binding to ATP dependent enzymes: Studies of Protein Kinase and Heat Shock Protein 70.

Os, Vibeke

Bilde av forfatter finnes ikke, dette er en placeholder

Vibeke Os

Publisert: 19.05.17 11:00 Oppdatert: 26.01.22 10:28

Naturvitenskap