Naukowcy opracowali nowe narzędzia umożliwiające rozwikłanie tajemnicy ‘glikomu’

Badacze z The Scripps Research Institute stworzyli chemiczny związek, który może wywołać istotne modyfikacje prostych cząsteczek cukru (‘glikanów’), które znajdują się na powierzchni wszystkich komórek ludzkiego ciała. Nowe badania prezentują narzędzia o dużej mocy umożliwiające obserwowanie funkcji tych cząsteczek, jak na przykład sygnalizowanie w komórkach i odporność, oraz poszukiwania nowych sposobów leczenia chronicznego zapalenia, chorób autoimmunologicznych, przerzutów nowotworowych oraz pokrewnych, dzięki czemu uda się również zrozumieć, w jaki sposób wpływają one na choroby.

Nowe badania opisują cząsteczki, które selektywnie blokują połączenia komórek dwóch typów cukru tworząc zapory, kwas sjalowy i fukozę, które znajdują się na brzegach powierzchni komórek glikanów i mogą mieć istotne znaczenie dla ich funkcjonowania.

‘Rozwinęliśmy pierwsze cząsteczki, które z łatwością mogą trafić do komórek i tam wybiórczo wyeliminować te enzymy, które odpowiadaja za powstawanie kwasu sjalowego i fukozy na glikanach', potwierdził profesor James C. Paulson, główny autor raportu.

 ‘Glikom’- pełen zestaw cząsteczek cukru u żyjących istot, a nawet u wirusów - to jedna z najmniej zrozumiałych dziedzin biologii. Co prawda, glikom szyfruje najważniejsze informacje dotyczące regulowania takich procesów jak wymiana czy sygnalizowanie miedzykomórkowe, a jednak stosunkowo trudno było odkodować te informacje.

W odróżnieniu od białek, z których jest względnie proste odczytanie informacji genetycznej, samoistne cukry nie mają wyraźnych odpowiedników lub wzorców w genomie.

Sialyl Lewis X jest ważnym glikanem, który zazwyczaj obsadzony jest fukozami oraz kwasem sjalowym. Występuje w dużych ilościach na komórkach leukocytowych i pomaga im chwytać cząsteczki komórek adhezyjnych, nazywanych selektynami, na wewnętrznych ścianach naczyń krwionośnych.

Efekt sczepienia powoduje krążenie leukocytów do momentu zatrzymania przy ścianie naczynia, po czym dostają się one do krwiobiegu i przedostają do miejscowych tkanek. Nadczynność selektynów przechwytująca tę strukturę jest połączona z przewlekłymi chorobami zapalnymi, a także różnego rodzaju nowotworami.

Rillahan potraktował testowe komórki ich najbardziej zbliżonymi do fukozy i kwasu sjalowego odpowiednikami, czym pokazał, że potencjalnie wszystkie kwasy sjalowe i fukozy zniknęły z cząsteczki Sialyl Lewis X w przeciągu kilku dni.

Owe komórki wykazywały dużo mniejszą, ruchliwośc na powierzchni selektynów, co sugeruje, że są one o wiele mniej zdolne do wywołania zapalenia bądź przerzutów nowotworowych.

‘Chodzi o to, żeby pokazać, iż te cząsteczki mogą odnieść sukces w redukowaniu wymiany komórkowej, która przyczynia się do wystapienia zapalenia lub przerzutów, ‘ stwierdził Paulson.