Il veleno di una particolare razza di vespa è noto per contenere un potente ingrediente anticancro e ora i ricercatori hanno dimostrato con precisione, come la tossina del veleno uccide selettivamente le cellule tumorali.
Il veleno appartenente alla vespa brasiliana Polibia paulista contiene il peptide antimicrobico Polibia-MP1 (MP1) che, come è stato dimostrato, inibisce molteplici forme di cellule cancerose, come il cancro alla prostata, alla vescica e le cellule leucemiche multiresistenti.
Questo peptide antimicrobico mostra un grande potenziale come componente del trattamento antitumorale nell’uomo, ma i ricercatori non hanno pienamente compreso come MP1 uccide le cellule tumorali.
Il nuovo studio, pubblicato in Biophysical Journal, rivela come MP1 è in grado di uccidere le cellule tumorali, lasciando le cellule normali illese. Esso attacca i lipidi sulla superficie delle cellule tumorali e crea dei fori che permettono alle molecole vitali per la sopravvivenza del tumore di fuoriuscire.
“Le terapie del cancro che attaccano la composizione lipidica della membrana cellulare utilizzano una nuova classe di farmaci antitumorali”, spiega il co-autore anziano Paul Beales dell’Università di Leeds nel Regno Unito.
” Si potrebbero sviluppare nuove terapie combinate”, aggiunge il ricercatore, “in cui vengono utilizzati contemporaneamente più farmaci per curare il cancro, attaccando diverse parti delle cellule tumorali nello stesso momento”.
I ricercatori hanno ipotizzato che il meccanismo alla base dell’efficacia di MP1 contro le cellule tumorali si rivolgerebbe al modo in cui le membrane delle cellule del cancro differiscono dalle membrane delle cellule sane.
Una differenza importante è il posizionamento di due lipidi che formano parte della membrana cellulare: fosfatidilserina (PS) e fosfatidiletanolamina (PE). Nelle cellule tumorali, PS e PE si trovano nella membrana cellulare esterna rivolta verso l’esterno della cellula, mentre nelle cellule sane, sono situati nella membrana interna e si affacciano verso l’interno.
Per testare la loro ipotesi, i ricercatori hanno creato modelli di alcune membrane cellulari, alcune contenenti PS, alcune contenenti PE e alcune contenenti entrambi. Hanno quindi esposto le loro membrane modello a MP1 e osservato ciò che è accaduto.
Utilizzando tecniche di imaging, i ricercatori hanno scoperto che PS ha aumentato il legame del peptide antimicrobico alla membrana cellulare, mentre la presenza di PE ha potenziato la capacità di MP1 di impedire rapidamente alla membrana di aumentare le dimensioni di eventuali fori utilizzati per la fuoriuscita delle cellule critiche .
La formazione di questi fori è la chiave di come MP1 uccide le cellule tumorali, come co-autore senior João Neto Ruggiero, di São Paulo in Brasile State University, spiega:
“Formati in pochi secondi, questi pori sono abbastanza grandi da permettere alle molecole critiche come RNA e proteine di sfuggire facilmente alle cellule. Il drammatico aumento della permeabilizzazione indotta dal peptide in presenza di PE e le dimensioni dei pori in queste membrane, era sorprendente. “
Andando avanti, i ricercatori prevedono di studiare la sequenza aminoacidica di MP1, per comprendere il meccanismo d’azione di questo peptide e per valutare ulteriormente il suo potenziale da utilizzare in medicina.
Il Dott Beales conclude: ” Le vespe non sono le uniche creature che hanno determinate caratteristiche che potrebbero beneficiare la salute umana”.
Fonte: PE and PS lipids synergistically enhance membrane poration by a peptide with anticancer properties, Natália Bueno Leite et al., Biophysical Journal, published online 1 September 2015, abstract.
