Penelitian Iowa State berfokus pada ‘dark proteome’ – protein yang tidak teratur dan berperan dalam kelangsungan hidup sel kanker. Peneliti menggunakan spektroskopi NMR untuk memahami fungsi protein ini dan mengembangkan terapi yang menargetkan Resistance Sel Kanker. Penelitian ini berpotensi mengubah pendekatan terapi kanker dengan penekanan pada pengobatan yang lebih selektif.
Penelitian yang dilakukan oleh para peneliti Iowa State mengkaji bagian dalam sel manusia yang dapat memberikan kunci untuk pengobatan kanker baru. Mereka fokus pada protein yang dikenal sebagai “dark proteome”, yang tidak memiliki struktur tetap dan berperan penting dalam respons stres sel, sangat krusial untuk kelangsungan hidup sel kanker. Tim peneliti, dipimpin oleh Julien Roche, menggunakan NMR spektroskopi untuk mempelajari fleksibilitas protein menerapkan metode baru dalam penelitian biologi molekuler.
Lebih dari 50% protein dalam tubuh manusia tidak memiliki bentuk yang terdefinisi, menjadikan penelitian dark proteome sebagai batasan baru di bidang ini. Penelitian tersebut terfokus pada protein Activating Transcription Factors (ATF), yang mengatur ekspresi gen dalam kondisi stres, membantu sel kanker bertahan dari lingkungan yang penuh tekanan. Roche berharap dapat mengembangkan obat baru yang secara selektif menyerang sel kanker dengan menargetkan protein ATF.
Strategi ini diharapkan dapat menargetkan sel kanker, berbeda dengan kemoterapi yang menyerang sel sehat juga. Mengenai protein ATF, Roche menekankan potensi universalisme pengobatan, karena mekanisme respons stres umum ditemukan di berbagai tipe kanker. “Sel kanker seperti orang yang terjebak dalam badai salju. Jika kita bisa menghilangkan perlindungan, sel kanker akan tercekik dari stres,” ungkap Roche, menekankan pentingnya penelitian ini.
Kemajuan dalam penelitian protein sangat dipengaruhi oleh alat kecerdasan buatan seperti AlphaFold, yang memprediksi struktur protein berdasarkan data yang ada. Namun, Roche mencatat bahwa masih ada batasan dalam prediksi AI ini, terutama terkait protein tidak terstruktur dalam dark proteome. Pendekatan eksperimental seperti NMR spektroskopi perlu dilakukan untuk memahami sepenuhnya karakteristik protein ini.
Meskipun aplikasi untuk pengobatan masih dalam tahap awal, fokus laboratorium adalah pada pengembangan ilmu dasar. Mereka juga menyediakan kesempatan penelitian langsung bagi mahasiswa, seperti Austin Petfalski, seorang mahasiswa senior biokimia yang merasa berkontribusi dalam penelitian nyata. Proyek ini didukung oleh dana dari Roy J. Carver Charitable Trust dan National Institutes of Health (NIH).
Protein adalah molekul penting dalam tubuh yang umumnya memiliki struktur tiga dimensi tetap. Namun, penelitian terkini menunjukkan bahwa sebagian besar protein dalam genom manusia adalah protein intrinsik yang tidak teratur (IDP) yang berfungsi dalam proses seluler, terutamarespons stres yang penting dalam kelangsungan hidup sel kanker. Memahami dark proteome dapat membantu mengembangkan terapi kanker yang lebih efektif dan selektif.
Iowa State researchers are innovating cancer treatment by exploring the ‘dark proteome’—proteins without fixed structures that play critical roles in cell stress response, particularly in cancer cells. Through studying proteins like Activating Transcription Factors, they aim to develop targeted therapies that disrupt cancer cell adaptation, potentially creating universally applicable treatment options. By integrating advanced techniques like NMR spectroscopy and AI predictions, the lab lays essential groundwork for future medical breakthroughs while providing educational opportunities for upcoming scientists.
Sumber Asli: iowastatedaily.com
