น้ำตาลมีจำนวนมากกว่าโปรตีนในโมเลกุลบนพื้นผิวที่มีหน้าที่ในการแยกแยะเนื้องอกจากปกติ Varki กล่าว คุณคิดว่าพวกเขาจะทำให้เป้าหมายยาง่ายขึ้น ปัญหาคือ น้ำตาลศึกษาได้ยากกว่าโปรตีนอย่างมากกรดไซลิกสังเคราะห์ต่อเซลล์มะเร็งกรดไซลิกสังเคราะห์ (สีเขียว) ยึดติดกับพื้นผิวของเซลล์มะเร็งจากหนู (บน) และมนุษย์ (ล่าง) ทำให้นักวิจัยมีวิธีทดสอบผลของการปรับระดับน้ำตาลต่อการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกัน
.อี. HUDAK, SM CANHAM และ CR BERTOZZI/ NAT. เคมี. BIOL.A 2014
ทั้งโปรตีนและน้ำตาลใช้รูปทรงสามมิติเพื่อทำงาน เมื่อนักวิจัยมีพิมพ์เขียวทางพันธุกรรมของโปรตีนอยู่ในมือ พวกเขาก็สามารถทำนายโครงสร้างของโปรตีนได้ ในทางกลับกัน น้ำตาลไม่มีแม่แบบที่ชัดเจน รูปร่างและโครงสร้างของน้ำตาลถูกกำหนดโดยลำดับของปฏิกิริยาของเอนไซม์ที่คาดเดาได้ยาก เซลล์ต่างๆ จะเปิดเอ็นไซม์ดัดแปลงน้ำตาลที่แตกต่างกัน ดังนั้นน้ำตาลชนิดเดียวกันจึงสามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบต่างๆ ได้ Varki กล่าวว่า “ระดับความซับซ้อนมีหลายพันเท่าหรือหลายล้านเท่า
ความแตกต่างของโครงสร้างเหล่านี้ส่งผลต่อการที่น้ำตาลจับกับโปรตีนและไขมันได้ดีเพียงใด และปฏิสัมพันธ์เหล่านั้นอาจมีผลกระทบต่อชีวิตหรือความตาย เช่น การป้องกันเซลล์มะเร็งจากการโจมตีของภูมิคุ้มกัน
น้ำตาลเป็น “สสารมืด” ของจักรวาลทางชีววิทยา Varki กล่าว พวกเขา “ส่งผลกระทบต่อทุกสิ่ง แต่แทบจะไม่มีใครศึกษามันเลย”
อีกจุดตรวจ
เพื่อทำให้เรื่องยุ่งยากยิ่งขึ้น น้ำตาล เช่น กรดเซียลิก เป็นเพียงส่วนหนึ่งของบาร์โค้ดบนพื้นผิวเซลล์ของเนื้องอก ผู้เล่นอื่น ๆ เช่นโปรตีนยังบอกเซลล์ภูมิคุ้มกันว่าจะโจมตีหรือเดินหน้าต่อไป ข่าวดีก็คือ การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันในปัจจุบันจะปลุกเซลล์ภูมิคุ้มกันให้ต่อสู้กับมะเร็งโดยการไปรบกวนโปรตีนบางชนิด Bertozzi และคนอื่นๆ คิดว่าพวกเขาสามารถใช้กลยุทธ์ที่คล้ายคลึงกันเพื่อกำหนดเป้าหมายน้ำตาลที่ผิวเซลล์
การบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันโดยใช้โปรตีนทำงานโดยการปิดใช้งานสวิตช์ “ปิด” ของเซลล์ในเซลล์ภูมิคุ้มกัน สวิตช์หนึ่งปิดเกี่ยวข้องกับโปรตีนที่เรียกว่า PD-1 บนผิวของทีเซลล์ เมื่อ PD-1 จับกับโปรตีน PD-L1 บนเซลล์เนื้องอก ทีเซลล์จะถูกปิด ทำให้ไม่สามารถต้านมะเร็งได้
Siglecs มีบทบาทคล้ายกับ PD-1 แต่ส่วนใหญ่ในเซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติและมาโครฟาจมากกว่าเซลล์ T กรดเซียลิกบนเซลล์เนื้องอกทำงานเหมือนกับ PD-L1 เช่นเดียวกับยาภูมิคุ้มกันบำบัดที่มีอยู่เดิมที่สกัดกั้น PD-1 เป็นไปได้ที่จะออกแบบการรักษาใหม่เพื่อป้องกัน Siglec เพื่อไม่ให้เซลล์ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดถูกปิด อันที่จริง บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพกำลังดำเนินการตามแนวทางเหล่านี้และแนวทางอื่นๆ ที่เน้นน้ำตาลเป็นหลัก
แต่การปิดกั้นสวิตช์ปิดของระบบภูมิคุ้มกันมากเกินไปอาจเป็นอันตรายได้ พวกเขามีงานที่สำคัญ: ป้องกันการทำงานของทีเซลล์ที่มากเกินไปที่อาจทำให้เกิดโรคภูมิต้านตนเอง
แทนที่จะติดตาม Siglecs ในเซลล์ภูมิคุ้มกัน Bertozzi และเพื่อนร่วมงานมุ่งเน้นไปที่กรดเซียลิกในเซลล์เนื้องอก ตราบใดที่เซลล์เนื้องอกเคลือบกรดเซียลิกอย่างหนา เซลล์ภูมิคุ้มกันจะไม่สัมผัสมัน เธอกล่าว “ถ้าคุณสามารถดึงน้ำตาลออกได้ ระบบภูมิคุ้มกันก็จะมองเห็นเซลล์มะเร็งในสิ่งที่เป็นอยู่ ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นต้องถูกทำลาย”
สิ่งมีชีวิตจำนวนมาก รวมทั้งมนุษย์และจุลินทรีย์บางชนิด มีเอ็นไซม์ที่ดึงกรดเซียลิกออกจากปลายโมเลกุลคาร์โบไฮเดรต โปรตีน หรือไขมันที่มีขนาดใหญ่กว่า เอนไซม์เหล่านี้บางรุ่น เรียกว่า เซียลิเดส มีขายทั่วไปในรูปของสารทำปฏิกิริยาในห้องปฏิบัติการ กลุ่มของ Bertozzi ตัดสินใจสร้างเอนไซม์ขึ้นมาเองโดยทำให้เอนไซม์จำนวนมากบริสุทธิ์จากการเพาะเชื้อแบคทีเรีย
เคล็ดลับคือการหาวิธีชี้ซิลิเดสไปที่เซลล์เนื้องอกโดยเฉพาะ โดยไม่ปล่อยให้มันตัดไปจากที่อื่นโดยไม่ได้ตั้งใจ
credit : studiokolko.com symbels.net synthroidtabletsthyroxine.net syossetbbc.com tampabayridindirty.com
