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Wespen können eine Bedrohung sein, oft finden sie im Sommer pikante Picknicks und Obstbäume. Es ist jedoch bekannt, dass das Gift einer bestimmten Wespenrasse einen wirksamen Antikrebs-Inhaltsstoff enthält, und nun haben Forscher genau gezeigt, wie das Toxin des Giftes selektiv Krebszellen abtötet.


Die brasilianische soziale Wespe verteidigt sich selbst mit einem Gift, das ein antimikrobielles Peptid enthält, das als Antikrebs-Eigenschaften identifiziert wurde.
Bildnachweis: Prof. Mario Palma / Staatliche Universität Sao Paulo

Venom der brasilianischen Sozialwespe Polybia paulista enthält das antimikrobielle Peptid Polybia-MP1 (MP1), von dem gezeigt wurde, dass es multiple Formen von Krebszellen wie Prostatakrebs, Blasenkrebs und multiresistente Leukämiezellen hemmt.

Obwohl dieses antimikrobielle Peptid ein großes Potenzial als Bestandteil der Antikrebs-Behandlung beim Menschen zeigt, haben die Forscher noch nicht genau verstanden, wie MP1 Krebszellen abtötet.

Die neue Studie, die im Biophysical Journal veröffentlicht wurde, zeigt nun, wie MP1 Krebszellen abtöten kann, während normale Zellen unversehrt bleiben: indem sie Lipide auf der Oberfläche von Krebszellen angreifen und Löcher schaffen, durch die wichtige Zellmoleküle austreten können.

"Krebstherapien, die die Lipidzusammensetzung der Zellmembran angreifen, wären eine völlig neue Klasse von Krebsmedikamenten", erklärt Co-Senior-Autor Paul Beales von der University of Leeds in Großbritannien.

"Dies könnte bei der Entwicklung neuer Kombinationstherapien nützlich sein", fügt er hinzu, "wo mehrere Medikamente gleichzeitig zur Behandlung eines Krebses eingesetzt werden, indem gleichzeitig verschiedene Teile der Krebszellen angegriffen werden."

Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass der Mechanismus, der hinter der Wirksamkeit von MP1 gegen Krebszellen steckt, die Art und Weise beinhalten würde, in der sich Krebszellmembranen von gesunden Zellmembranen unterscheiden.

Ein wesentlicher Unterschied ist die Positionierung von zwei Lipiden, die Teil der Zellmembran sind: Phosphatidylserin (PS) und Phosphatidylethanolamin (PE). In Krebszellen befinden sich PS und PE in der äußeren Zellmembran, die von der Zelle nach außen zeigt, während sie in gesunden Zellen in der inneren Membran liegen und nach innen gerichtet sind.

MP1 erzeugt Poren, die groß genug sind, damit kritische Moleküle Krebszellen leicht entkommen können

Um ihre Hypothese zu testen, schufen die Forscher einige Modellzellmembranen. Einige davon enthielten PS, einige enthielten PE und einige enthielten beide. Sie haben dann ihre Modellmembranen MP1 ausgesetzt und beobachtet, was passiert ist.

Mit einer Kombination aus Membranpermeabilitätsassays und bildgebenden Verfahren zeigten die Forscher, dass PS die Bindung des antimikrobiellen Peptids an die Zellmembran erhöht, während die Anwesenheit von PE die Fähigkeit von MP1 erhöht, die Membran schnell zu zerstören und die Größe von Löchern zu erhöhen .

Die Bildung dieser Löcher war der Schlüssel zum Absterben von Krebszellen durch MP1, wie Co-Senior-Autor João Ruggiero Neto von der brasilianischen Universität São Paulo erklärt:

"In nur wenigen Sekunden gebildet, sind diese großen Poren groß genug, damit kritische Moleküle wie RNA und Proteine ​​leicht aus den Zellen entweichen können. Die dramatische Steigerung der Permeabilisierung, die durch das Peptid in Gegenwart von PE und den Abmessungen der Poren in diesen Membranen induziert wird war überraschend. "

In Zukunft wollen die Forscher mit der Anpassung der Aminosäuresequenz von MP1 experimentieren, um zu untersuchen, wie die MP1-Struktur mit ihrer Funktion in Beziehung steht, und um ihre Antikrebseigenschaften für therapeutische Zwecke zu verbessern.

"Das Verständnis des Wirkungsmechanismus dieses Peptids wird in translationalen Studien helfen, das Potenzial dieses Peptids in der Medizin weiter zu untersuchen", schließt Dr. Beales. "Da es erwiesenermaßen selektiv für Krebszellen und nicht toxisch für normale Zellen im Labor ist, hat dieses Peptid das Potenzial, sicher zu sein, aber weitere Arbeiten wären erforderlich, um dies zu beweisen."

Wespen sind nicht die einzigen Lebewesen, die bestimmte Eigenschaften haben, die der menschlichen Gesundheit nützen könnten. In einem Spotlight-Feature, das Anfang des Jahres veröffentlicht wurde, untersuchte Medical News Today, wie Spinnen, Bienen, Skorpione, Frösche, Gila-Monster und Schlangen neuartige Behandlungsformen für menschliche Erkrankungen bieten können.

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