Modelli molecolari del controllo del cancro
Un importante progresso nello sviluppo del cancro si ha quando un tumore localizzato si può diffondere ad altre parti del corpo. Una della serie di molecole che facilitano questo processo noto come metastasi è l'eparanasi. In un cancro, l'attività dell'eparanasi è elevata. Il suo target molecolare è l'eparan solfato (HS), che è presente nel rivestimento dell'endotelio dei vasi sanguigni. Qui, un'azione potenziata dell'enzima promuove l'angiogenesi e la conseguente metastasi quando il gruppo di cellule ha sviluppato una maggiore fornitura del sangue. Essendo uno degli elementi principali per il trattamento del cancro, il progetto HEPARANASE, finanziato dall'UE, ha avuto lo scopo di studiare l'inibizione dell'enzima. L'azione dell'enzima dipende dalla presenza di un sito di collegamento di forma specifica perché l'enzima si agganci alla molecola target prima di poter rilasciare i prodotti. Perciò è fondamentale conoscere la reale struttura delle molecole coinvolte nei cicli. L'equipe dell'Istituto di Chimica dell'Accademia di Scienze Slovacca ha effettuato degli studi di modellizzazione molecolari sui possibili substrati e inibitori dell'eparanasi. In particolare, si sono concentrati sull'influenza degli ioni e dei sostituenti nei punti chiave delle molecole. I calcoli quantistici di meccanica molecolare e chimica hanno dimostrato che i controioni come Na+ hanno un effetto stabilizzante sulla struttura tridimensionale degli oligosaccaridi solfatati come HS. Fondamentalmente, interagiscono con gli ioni negativi come il solfato di nitrogeno, -NSO3, e la carbossi, -COO. Queste interazioni caricate sembrano particolarmente importanti nei collegamenti tra sottounità delle catene di zucchero. La stessa equipe ha perfezionato la ricerca a due particolari domini di collegamento dell'enzima con sette diversi oligosaccaridi. Tramite la meccanica molecolare e il metodo conformazionale Monte Carlo per la struttura peptidica, hanno studiato l'azione di collegamento. Sono stati raccolti i dati sull'interazione tra ligandi con un metallo electron donatore come Na+ e gruppi sostituiti nel sito del recettore. La conoscenza della specificità delle interazioni molecolari che causano l'angiogenesi può formare la base per la progettazione di inibitori tumorali. Inoltre, l'aumento della malattia si può prevenire bloccando i requisiti per la metastasi tumorale a livello molecolare.
