Πρωτεϊνη BAX και καρκίνος

Η πρωτεΐνη ΒΑΧ βρίσκεται μέσα στα κύτταρα ανενεργή, αλλά όταν ενεργοποιηθεί προκαλεί προγραμματισμένο θάνατο των κυττάρων.

Η συγκεκριμένη πρωτεΐνη βρίσκεται στο στόχαστρο πολλών ερευνητών, αφού οι επιστήμονες μπορούν να την χρησιμοποιήσουν είτε για να σώσουν με την απενεργοποίηση της ΒΑΧ τα κύτταρα από την καταστροφή, είτε για να ενισχύσουν μέσω της ενεργοποίησης της πρωτεΐνης τον κυτταρικό θάνατο σε περιπτώσεις νόσων, στις οποίες πρέπει τα κύτταρα να πεθάνουν, όπως ο καρκίνος.

Η ΒΑΧ μετά την ενεργοποίησή της, μέσω άλλων πρωτεϊνών που προσδένονται επάνω της, αλλάζει μορφές ώστε να μεταφερθεί από το κυτταρόπλασμα στο μιτοχόνδριο για την παραγωγή ενέργειας των κυττάρων, όπου η ΒΑΧ ξεκινά το καταστρεπτικό έργο της, που τελικώς οδηγεί το κύτταρο στην αυτοκτονία.

Η πρωτεΐνη έχει κάποια αμινοξέα στη δομή της, τα οποία εμφανίζει μόνο όταν ενεργοποιείται με τα οποία αποκτάει την τελική μορφή της. Από ένα μόριο ΒΑΧ δημιουργούνται πολλά μόρια της πρωτεΐνης που προσδένονται το ένα στο άλλο δημιουργώντας ένα σύμπλοκο, από το οποίο εξέρχονται πρωτεΐνες του μιτοχονδρίου που στέλνουν σήματα σε ολόκληρο το κύτταρο ότι πρέπει να αυτοκτονήσει.

Αυτά τα στάδια μπορούν να παρεμποδιστούν και έτσι να αποτραπεί η δράση της ΒΑΧ προτού προκαλέσει τη θανατηφόρα ζημιά στα μιτοχόνδρια και στο κύτταρο. Αν η  ΒΑΧ στοχευθεί με φάρμακα που θα παρεμποδίζουν κάποιο από τα στάδια του μηχανισμού δράσης της θα σταματήσει ο πρόωρος θάνατος των κυττάρων. Αυτό θα ήταν επιθυμητό σε καταστάσεις, όπως η καρδιακή προσβολή,το εγκεφαλικό και οι νευροεκφυλιστικές νόσοι. Τα καρδιομυϊκά κύτταρα δεν μπορούν να αναγεννηθούν, τουλάχιστον σε ποσοστό τέτοιο ώστε να αναπληρώσουν τον μεγάλο αριθμό κυττάρων που θανατώνονται κατά τη διάρκεια ενός καρδιακού επεισοδίου. Σε αυτόν τον θάνατο των κυττάρων της καρδιάς η ΒΑΧ παίζει ουσιαστικό ρόλο. Αν καταφέρουμε να σώσουμε ένα μεγάλο μέρος των καρδιομυϊκών κυττάρων μέσω της αναστολής της δράσης της πρωτεΐνης, θα έχουμε σημαντικό θεραπευτικό αποτέλεσμα.

Τελικός σκοπός είναι η ανάπτυξη ενός φαρμάκου που θα μπορεί να χαρίσει πολύτιμο χρόνο σε έναν ασθενή που έχει υποστεί καρδιακό επεισόδιο ώσπου να μεταφερθεί στο νοσοκομείο. Μια τέτοια αντιμετώπιση θα μπορούσε επίσης να μειώσει σημαντικά τις βλάβες που προκαλούνται στην καρδιακή λειτουργία μετά την απώλεια καρδιομυϊκών κυττάρων σε ασθενείς που υποβάλλονται σε επεμβάσεις όπως η αγγειοπλαστική.

Αν όλα πάνε καλά με τα πειράματα στα ζώα, ο ερευνητής ελπίζει ότι σε πέντε-δέκα χρόνια θα είναι διαθέσιμο ένα φάρμακο που θα σώζει ανθρώπινες καρδιές. Θα λαμβάνεται από τον ασθενή μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα από το καρδιακό επεισόδιο και ως τη μεταφορά του στο νοσοκομείο, με στόχο να ελαχιστοποιηθούν οι βλάβες στην καρδιά. Είναι γνωστό ότι σε ένα έμφραγμα μπορεί να προκληθεί θάνατος τόσο πολλών κυττάρων, με αποτέλεσμα η κατάσταση να είναι ακόμη και μη αναστρέψιμη για τον ασθενή που τελικώς χάνει τη ζωή του. Εστω και αν ο ασθενής σωθεί από το επεισόδιο, αναπτύσσει τελικώς σταδιακά καρδιακή ανεπάρκεια λόγω του ότιτα κύτταρα που χάνονται δεν μπορούν να αντικατασταθούν. Με ένα φάρμακο που θα απενεργοποιεί την ΒΑΧ θα μπορούσαν να αποφεύγονται τέτοια περιστατικά. Το ίδιο θα μπορεί να συμβεί και πριν από μια επέμβαση καρδιάς, στην οποία επίσης χάνονται καρδιομυϊκά κύτταρα. Η λήψη ενός τέτοιου σκευάσματος πριν από την επέμβαση θα εξασφαλίζει την καταστροφή λιγότερων κυττάρων.

Υπάρχει σοβαρός λόγος για τον οποίο τα καρδιακά επεισόδια μπαίνουν πρώτα στη λίστα των υποψηφίων για αντιμετώπιση μέσω φαρμάκων που θα στοχεύουν την ΒΑΧ: Σε ένα χρόνιο νόσημα υπάρχει φόβος ότι η χορήγηση φαρμάκων που θα στοχεύουν την πρωτεΐνη και θα οδηγούν σε απενεργοποίησή της μπορεί να οδηγήσει σε ογκογένεση. Και αυτό διότι, όταν η ΒΑΧ δεν είναι ενεργή, δεν έχουμε κυτταρική απόπτωση- μια παρόμοια λογική ακολουθεί και ο καρκίνος στον οποίο τα κύτταρα γίνονταΙ αθάνατα και πολλαπλασιάζονται ανεξέλεγκτα. Οταν όμως έχουμε ένα καρδιακό επεισόδιο, μπορούμε να χορηγήσουμε βραχυπρόθεσμα ένα φάρμακο το οποίο θα σταματά τον θάνατο των κυττάρων, μειώνοντας τις βλάβες του επεισοδίου, χωρίς να υπάρχει φόβος για πρόκληση καρκίνου, αφού δεν θα γίνεται μακροχρόνια λήψη τέτοιου είδους ουσιών.

Βιβλιογραφία

Douglas R. Green & Jerry E. Chipuk Apoptosis: Stabbed in the BAX Nature 455, 1047-1049 (23 October 2008)