Uma nova plataforma bioquímica poderosa está alimentando o estudo de uma família de enzimas que são alvos promissores para o tratamento do câncer.

Publicado hoje em Avanços da Ciência , o novo método fornece uma visão de alta resolução de como essas enzimas, chamado lisina metiltransferases, marque seletivamente as proteínas com marcadores químicos que alteram sua função. Por causa de seu papel central em todos os aspectos da saúde e da doença, as proteínas e as moléculas que as editam e interagem com elas costumam ser alvos para o desenvolvimento terapêutico.

A plataforma foi desenvolvida por Scott Rothbart do Van Andel Research Institute, Ph.D., em colaboração com EpiCypher, Inc.

"Esta tecnologia nos ajuda a determinar redes de interação de proteínas para esta família de enzimas pouco estudada com base em marcação química, "disse Rothbart." Vários inibidores dessas enzimas estão atualmente em desenvolvimento clínico para a terapia do câncer. Definir o espectro de sua atividade é fundamental para entender exatamente como essas drogas funcionam e para selecionar biomarcadores confiáveis ​​para rastrear sua atividade nos pacientes. "

Os humanos têm aproximadamente 20, 000 genes que contêm as instruções para a produção de proteínas, os burros de carga moleculares responsáveis ​​por realizar todos os processos do corpo humano, desde ajudar na digestão de alimentos até gerenciar a comunicação entre as células.

Uma vez que a proteína é construída, sua função é frequentemente modificada pela adição de pequenas etiquetas químicas, que instruem as proteínas para onde ir na célula e quando realizar seu trabalho. Existem mais de 100 tipos diferentes dessas tags, incluindo a adição de grupos metil ao aminoácido lisina.

Usando sua nova técnica, a equipe descobriu que muito mais proteínas podem ser marcadas pela metilação da lisina do que se pensava anteriormente.

"Nosso estudo sugere que o que sabemos atualmente sobre a metilação da lisina é apenas a ponta do iceberg, "disse Evan Cornett, Ph.D., o primeiro autor do estudo e um pós-doutorado no laboratório de Rothbart no Instituto. "O método que desenvolvemos nos permitirá identificar novos alvos em todo o conjunto de lisina metiltransferases em humanos e, ao fazer isso, ajudar a nós e a outros a determinar quais cânceres e outras doenças poderiam se beneficiar de tratamentos direcionados a essa classe de enzimas. "

Esta tecnologia é o mais recente avanço resultante de uma colaboração entre o laboratório de Rothbart e o EpiCypher. Seu trabalho foi apoiado por vários prêmios de Pesquisa de Inovação em Pequenas Empresas (SBIR) do National Institutes of Health (NIH). Comumente conhecido como Fundo Semente da América, SBIR fornece bolsas de pesquisa financiadas pelo governo federal para pequenas empresas em um esforço para investir em descobertas lideradas pelos americanos. O programa SBIR apóia pequenas empresas no setor de biotecnologia, com foco em estratégias com alto potencial de impacto significativo e comercialização bem-sucedida na área médica. Os subsídios do SBIR defendem o aumento de parcerias acadêmicas e industriais para preencher a lacuna entre a ciência básica e os avanços clínicos, e são importantes estimuladores da inovação tecnológica.

"A beleza desta tecnologia é sua simplicidade e rendimento, o que é impressionante em comparação com as abordagens atuais baseadas em espectrometria de massa, "disse Martis Cowles, Ph.D., Diretor de negócios do EpiCypher e co-autor do estudo. "Estamos entusiasmados em usar esta tecnologia para ajudar os desenvolvedores de medicamentos a identificar novos alvos terapêuticos e até mesmo identificar substratos alvo ideais para a triagem de inibidores de alto rendimento."