Cercetătorii au descris un nou mecanism intracelular care induce apoptoza celulelor canceroase prin perturbarea homeostazei ionilor.
Gradientul electrochimic dintre condițiile extracelulare și intracelulare joacă un rol important în creșterea și metabolismul celulelor. Atunci când homeostazia ionului unei celule este perturbată, funcțiile critice care accelerează activarea apoptozei sunt inhibate în celulă.
Deși ionoforii au fost folosiți intens ca tulburător al homeostazei ionice, mecanismele morții celulare nu au fost clare, iar aplicabilitatea biologică a fost limitată. În studiul prezentat în jurnalul Advanced Science, echipa de la de la Departamentul de Inginerie Biochimică a Institutului Coreean de Știință și Tehnologie (The Korea Advanced Institute of Science and Technology - KAIST) a prezentat un agent anticancer bazat pe peptide alfa-elicoidale, care este capabil să transporte ioni de potasiu cu solubilitatea în apă. Grupurile cationice, hidrofile și de ioni de potasiu au fost combinate la sfârșitul lanțului lateral peptidic pentru a asigura atât transportul ionic, cât și proprietățile hidrofile.
Acești ionofori bazați pe peptide reduc concentrația intracelulară de potasiu și, în același timp, cresc concentrația de calciu intracelular. Concentrațiile crescute de calciu intracelular produc specii de oxigen reactive intracelular, provocând stresul reticulului endoplasmic și ducând, în final, la apoptoză.
Efectele anticanceroase au fost evaluate folosind șoareci purtători de tumori pentru a confirma efectul terapeutic, chiar și la modelele animale. S-a constatat că creșterea tumorii a fost puternic inhibată de apoptoza mediată de stres endoplasmatic.
Autorul principal Dr. Dae-Yong Lee a spus: "Un ionofor pe bază de peptide este mai eficient decât agenții chimioterapeutici convenționali, deoarece induce apoptoza prin creșterea nivelurilor speciilor de oxigen reactive". Profesorul Yeu-Chun Kim a spus că se așteaptă ca acest nou mecanism să fie utilizat pe scară largă ca o nouă strategie chimioterapeutică. Această cercetare a fost finanțată de Fundația Națională americană de Cercetare (National Research Foundation).
Un nou studiu arată că această analiză detectează cancerul colorectal în formă incipientă cu o precizie de 95%.
