A fehérjék kulcsszerepet játszanak a szervezet működésében, ám az egyes fehérjék interakcióinak megértése eddig óriási kihívásnak számított. A 2024-es kémiai Nobel-díjat also a fehérjék vizsgálatával foglalkozó kutatók, mint Demis Hassabis és John Jumper nyerték el, akik a fehérjék szerkezetének előrejelzésével foglalkoztak, míg David Baker az új fehérjék tervezéséért kapta meg az elismerést.

Mint a HUN-REN sajtóközleményében olvasható, egyetlen sejten belül több mint harmincezer egyedi fehérjét találtak, amelyek fejlett kommunikációs hálózatokat alkotnak a fehérje-fehérje kölcsönhatásokon keresztül. Ezek a kölcsönhatások elengedhetetlenek új sejtek létrejöttében, a sejtek működésében, és végső soron azok elhalálozásában is.

Számos betegség, beleértve a rákot, a fehérjék közötti kölcsönhatások zavara miatt alakul ki, amely megakadályozhatja a megfelelő kapcsolatok létrejöttét. A kutatók úgy vélik, hogy a fehérjék közvetlen kommunikációjának helyreállítása lehet a kulcs a gyógyításban.

A fehérjék közötti kölcsönhatások befolyásolása azonban problémás, mivel ezek nagyméretű felületen zajlanak, és a kölcsönható fehérjék alakja változhat. A kutatás új utakat nyit meg olyan strukturálisan stabil fehérjedarabkák és mesterséges molekulák alkalmazásával, amelyek illeszkedni tudnak az érintett fehérjék felszínéhez.

A kutatók egy olyan általános módszert dolgoztak ki, amely független a célfehérjék jellegétől, és azonosítani tudja a kölcsönhatási mintázatok alapján működő mesterséges molekulákat. Ez a megközelítés forradalmasíthatja a kutatások irányát, lehetővé téve a célzott kezeléseket.

A kutatók egy UV-fényérzékelő segítségével azonosították a kölcsönhatásokat befolyásoló molekulákat, melyek képesek a fehérjék tömegét megváltoztatni, ezáltal segítve a kölcsönhatási felületek feltérképezését. Ezen molekulák egy része akár képes a káros fehérje-összekapcsolódás gátlására, vagy a hiányzó fehérje partnerek helyettesítésére is.

Keserű György Miklós, a HUN-REN TTK Gyógyszerinnovációs Központ igazgatója hangsúlyozta, hogy az új eljárás lehetőséget ad a rákos megbetegedésekhez kapcsolódó jelátviteli útvonalak sérelmeinek helyreállítására. A kutatók eddig sikeresen célozták meg a daganatok mintegy 30%-ában érintett K-Ras-fehérjét, valamint más, genetikai áttérítésben szerepet játszó STAT3-fehérjét.

Ez a módszer nem csupán a már meglévő betegségek kezelésére, hanem új kezelési lehetőségek felfedezésére is ígéretes, hiszen lehetővé teszi a fehérjék közötti kölcsönhatások alaposabb megértését. Martinek Tamás, a Szegedi Tudományegyetem professzora hangsúlyozta, hogy a jövő gyógyszerkutatásaiban ezek a felfedezések rendkívül nagy jelentőséggel bírnak, és széleskörű alkalmazásra nyújthatnak lehetőséget.