חוקרים מהלמהולץ מינכן, בשיתוף עם עמיתים מאוניברסיטת טוהוקו, זיהו חלבון חיזור ספציפי כמווסת קריטי של פרופטוזיס – צורה של מוות תאים חמצוני מווסת.
פרופטוזיס זכתה לעניין רב בשל הפוטנציאל הטיפולי שלה בטיפול בסוגי סרטן עמידים לטיפול וגרורות, ומעורבותו במחלות ניווניות עצביות. בעוד שרגישות תאים סרטניים לפרופטוזה מציעה גישה אנטי סרטנית מבטיחה, מניעת פרופטוזיס עצבית עשויה לסייע בהאטת התקדמות מחלות ניווניות עצביות כגון אלצהיימר וטרשת נפוצה (MS). כתוצאה מכך, המחקר מתמקד במנגנונים תאיים חדשים שקובעים בסופו של דבר את הרגישות לפרופטוזה.
הצוות מצא כי פרוקסירדוקסין 6 (PRDX6) משמש מווסת קריטי של פרופטוזיס ופועל כחלבון נשא סלניום, הממלא תפקיד חיוני בהגנה תאית מפני עקה חמצונית. ממצאיהם מצביעים על כך ש-PRDX6 עשוי להפוך למטרה חשובה לטיפול בסרטן ובמחלות נוירודגנרטיביות.
המחקר פורסם ב-Molecular Cell ב-14 בנובמבר 2024.
את הצוות הובילו ד"ר איקן מישימה, מדען בכיר במכון למטבוליזם ומוות תאי בהלמהולץ מינכן ובבית הספר לרפואה של אוניברסיטת טוהוקו, ופרופסור מרקוס קונרד מהמכון למטבוליזם ומוות תאי בהלמהולץ מינכן.
PRDX6: חלבון נושא סלניום ומווסת פרופטוזיס
סלניום, הקרוי על שם אלת הירח היוונית, סלין, הוא מיקרו-נוטריינט חיוני החיוני לבריאות האדם וחלק בלתי נפרד מסלנופרוטאינים שונים. בין אלה בולט הסלנו-אנזים גלוטתיון פרוקסידאז 4 (GPX4), הממלא תפקיד מפתח במניעת פרופטוזיס על ידי הגנה על התאים מפני חמצון (פוספו) שומנים מזיק. הצוות התמקד ב-PRDX6 בשל פעילות הפראוקסידאז הידועה שלו, בדומה לזו של GPX4. למרות של-PRDX6 יש תפקוד פרוקסידאז חלש יותר באופן יחסי, תאים חסרי PRDX6 הראו רגישות מוגברת משמעותית לפררופטוזיס, במיוחד בתאי סרטן. בהשראת הממצא הבלתי צפוי הזה, גילו החוקרים את תפקידו המכריע של PRDX6 במטבוליזם של סלניום תאי. מעבר לפעולה כפרוקסידאז, PRDX6 משמש כחלבון נשא סלניום, חיוני לסחר יעיל בסלניום תוך תאי. תפקיד הובלת סלניום זה מקל על השילוב של סלניום בסלנופרוטאינים, ובכך מווסת את רמות ה-GPX4 ומשפיע על רגישות הפררופטוזיס.
PRDX6 הוא חלבון נשא סלניום שזהותו המולקולרית הועלתה זמן רב אך לא זוהתה."
ד"ר איקן מישימה, מדען בכיר במכון למטבוליזם ומוות תאי בהלמהולץ מינכן ובבית הספר לרפואה של אוניברסיטת טוהוקו
מחסור ב-PRDX6 מפחית את צמיחת הגידול ומוריד סלנופרוטאינים במוח
החוקרים חקרו עוד את החשיבות של PRDX6 בעכברים, והראו שמחסור ב-PRDX6 דיכא את צמיחת הגידול. בנוסף, עכברים חסרי PRDX6 הראו רמות מופחתות של סלנופרוטאינים במוח, מה שמדגיש את החשיבות של PRDX6 בהובלת סלניום ובהגנה עצבית. ממצאים אלה מדגישים את המשמעות של PRDX6 בביולוגיה של סרטן ובריאות המוח.
פוטנציאל לטיפולים אנטי-סרטניים ומחלות נוירודגנרטיביות
גילוי זה פותח אפשרויות מרגשות לגישות טיפוליות חדשות. מאחר וסרטן עמיד לטיפול וגרורתי רגישים במיוחד לפרופטוזה, עיכוב PRDX6 בסרטן עשוי להגביר את הרגישות לפרופטוזה, ומציע מסלול חדש לטיפול בסרטן. "בנוסף, עם התפקיד החדש של PRDX6 בשמירה על רמות סלנופרוטאינים במוח, יש לו הבטחה לטיפולים במחלות נוירודגנרטיביות", מסביר קונרד. תובנות חדשות אלה על תפקודו של PRDX6 יוצגו לצד מחקר נלווה של מעבדת פרידמן אנג'לי באוניברסיטת וירצבורג, שפורסם באותו גיליון של Molecular Cell, המדגיש את העניין המדעי המשמעותי וההשפעה הפוטנציאלית של ממצאים אלה על מחקר עתידי של סרטן ומחלות נוירודגנרטיביות.
