Τι είναι η Ubiquitin και γιατί είναι σημαντική;

Ευκαρυωτικά κύτταρα

Η ουβικιτίνη, που βρίσκεται σε όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα με την ίδια αλληλουχία αμινοξέων, έχει παραμείνει ουσιαστικά αμετάβλητη από την εξέλιξη. Τα ευκαρυωτικά κύτταρα, σε αντίθεση με τα προκαρυωτικά κύτταρα, είναι πολύπλοκα και περιέχουν έναν πυρήνα και άλλες περιοχές εξειδικευμένης λειτουργίας, που χωρίζονται από μεμβράνες.

Τα ευκαρυωτικά κύτταρα αποτελούν τα φυτά, τους μύκητες και τα ζώα, ενώ τα προκαρυωτικά κύτταρα απαρτίζουν απλούς οργανισμούς όπως τα βακτήρια.

Τι κάνει η ουβικιτίνη;

Τα κύτταρα στο σώμα σας συσσωρεύονται και διασπούν τις πρωτεΐνες με γρήγορο ρυθμό. Η ουμπικιτίνη προσκολλάται στις πρωτεΐνες, επισημαίνοντάς τες για απόρριψη. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ubiquitination.

Οι επισημασμένες πρωτεΐνες οδηγούνται σε πρωτεασώματα για να καταστραφούν. Λίγο πριν η πρωτεΐνη εισέλθει στο πρωτεάσωμα, η ουβικιτίνη αποσυνδέεται για να χρησιμοποιηθεί ξανά.

Το 2004, το Νόμπελ Χημείας απονεμήθηκε στους Aaron Ciechanover, Avram Hershko και Irwin Rose για την ανακάλυψη αυτής της διαδικασίας, που ονομάζεται διάσπαση μέσω της ουβικιτίνης (πρωτεόλυση).

Γιατί είναι σημαντική η ουμπικιτίνη;

Με βάση τη λειτουργία της, η ουβικιτίνη έχει μελετηθεί για ρόλο σε πιθανή στοχευμένη θεραπεία για τη θεραπεία του καρκίνου.

Οι γιατροί εστιάζουν σε συγκεκριμένες ανωμαλίες στα καρκινικά κύτταρα που τους επιτρέπουν να επιβιώσουν. Ο στόχος είναι να χρησιμοποιηθεί ουβικιτίνη για να χειριστεί την πρωτεΐνη στα καρκινικά κύτταρα και να προκαλέσει τον θάνατο του καρκινικού κυττάρου.

Η μελέτη της ουβικιτίνης οδήγησε στην ανάπτυξη τριών αναστολέων πρωτεασώματος που εγκρίθηκαν από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) για τη θεραπεία ατόμων με πολλαπλό μυέλωμα, μια μορφή καρκίνου του αίματος:

• βορτεζομίμπη (Velcade)
• καρφιλζομίμπη (Kyprolis)
• ixazomib (Ninlaro)

Μπορεί η ουβικιτίνη να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία άλλων καταστάσεων;

Σύμφωνα με την Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου, οι ερευνητές μελετούν την ουβικιτίνη σε σχέση με τη φυσιολογική φυσιολογία, τις καρδιαγγειακές παθήσεις, τον καρκίνο και άλλες διαταραχές. Εστιάζουν σε διάφορες πτυχές της ουμπικιτίνης, όπως:

• ρύθμιση της επιβίωσης και του θανάτου των καρκινικών κυττάρων
• η σχέση του με το άγχος
• ο ρόλος του στα μιτοχόνδρια και οι συνέπειες της νόσου

Αρκετές πρόσφατες μελέτες έχουν διερευνήσει τη χρήση της ουβικιτίνης στην κυτταρική ιατρική:

• ΕΝΑ Μελέτη 2017 πρότεινε ότι η ουβικιτίνη εμπλέκεται επίσης σε άλλες κυτταρικές διεργασίες, όπως η ενεργοποίηση της φλεγμονώδους απόκρισης του πυρηνικού παράγοντα-κΒ (NF-κB) και η αποκατάσταση της βλάβης του DNA.
• ΕΝΑ μελέτη 2018 πρότεινε ότι η δυσλειτουργία του συστήματος ουβικιτίνης μπορεί να οδηγήσει σε νευροεκφυλιστικές διαταραχές και άλλες ανθρώπινες ασθένειες. Αυτή η μελέτη δείχνει επίσης ότι το σύστημα ουβικιτίνης εμπλέκεται στην ανάπτυξη φλεγμονωδών και αυτοάνοσων ασθενειών, όπως η αρθρίτιδα και η ψωρίαση.
• ΕΝΑ Μελέτη 2016 πρότεινε ότι πολλοί ιοί, συμπεριλαμβανομένης της γρίπης Α (IAV), δημιουργούν μόλυνση αναλαμβάνοντας την ουμπικουιτίνη.

Ωστόσο, λόγω της ποικιλόμορφης και περίπλοκης φύσης του, οι μηχανισμοί πίσω από τις φυσιολογικές και παθοφυσιολογικές δράσεις του συστήματος ουβικιτίνης δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητοί.

Η ουμπικιτίνη παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της πρωτεΐνης σε κυτταρικό επίπεδο. Οι γιατροί πιστεύουν ότι έχει πολλά υποσχόμενες δυνατότητες για μια ποικιλία στοχευμένων θεραπειών κυτταρικής ιατρικής.

Η μελέτη της ουβικιτίνης έχει ήδη οδηγήσει στην ανάπτυξη φαρμάκων για τη θεραπεία του πολλαπλού μυελώματος, μιας μορφής καρκίνου του αίματος. Αυτά τα φάρμακα περιλαμβάνουν βορτεζομίμπη (Velcade), καρφιλζομίμπη (Kyprolis) και ιξαζομίμπη (Ninlaro).