La dinámica de p53 lo convierte en un objetivo de drogas y droga muy terrible. Demasiado poco y los oncogenes entran en juego. Demasiado y el supresor tumoral mata cualquier célula.
Además de las dificultades de sintetizar una proteína de unión al ADN de 7 dominios con clústeres metálicos que necesitan entrar en una célula y su núcleo, la dinámica de p53 es extremadamente sensible al estrés y a las señales. Es uno de esos objetivos farmacológicos que es extremadamente fascinante de estudiar, pero es un objetivo terrible, como lo llamé en la respuesta de Christopher VanLang a ¿Cómo sería un proceso ideal de descubrimiento de fármacos / desarrollo de fármacos?
Debido a sus interacciones, p53 rara vez se encuentra en su forma activa. Varios grupos de biología del sistema han demostrado que la dinámica de p53 está controlada en gran medida por la interacción Mdm2-p53, pero también hay una multitud de otras interacciones importantes, incluyendo PPM1D y ATM. Advertencia: la última vez que trabajé en p53 volví en 2009 y han pasado muchas cosas desde entonces. Puedo estar un poco rezagado con el campo.
Afortunadamente, Galit Lahav de Harvard ha hecho un excelente trabajo al observar este fenómeno en particular. Esta es una de las vías de p53 más simples que puedo encontrar [1]
La clave para entender sobre este diagrama es que, dependiendo de la concentración y los pulsos de p53, da como resultado diferentes vías, ya sea detención del ciclo celular, senescencia o apoptosis. El estímulo que recibe la célula influye en la decisión de la célula. La interacción clave es la p53-MDM2 que en realidad se somete a un ciclo de retroalimentación negativa donde la p53 libre transcribe más MDM2 pero MDM reprime p53 y se dirige a la degradación de p53. Estas interacciones pueden dar como resultado oscilaciones tanto de p53 como de MDM2.
Como se mencionó, el número de pulsos y la duración de estos pulsos se determinan mediante la activación de señales en sentido ascendente como ATM quinasa, CHK2 o Wip1. De acuerdo con cálculos teóricos, la concentración inicial de MDM2 influye fuertemente en la amplitud de estas oscilaciones. [3]
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Lahav y su grupo siguieron estas observaciones manipulando las oscilaciones de p53 observando células con oscilaciones y células con un nivel constante de p53 mediante el uso de un conocido inhibidor de p53-MDM2, Nutlin. Puede observarse bien que los niveles de proteína de los genes clave relacionados con la detención del ciclo celular, la apoptosis y la senescencia difieren significativamente dependiendo de la señalización de p53. Se encontró que la expresión sostenida daba como resultado un número significativamente mayor de células que pasaban a la senescencia en lugar de un arresto celular. [4]
También se ha demostrado que los knockouts MDM2 dan como resultado una letalidad embrionaria que tiene mucho sentido si los niveles constantes de p53 resultan en apoptosis y senescencia. Debido a los datos presentados anteriormente, estaría muy preocupado por los efectos secundarios del inhibidor MDM2-p53 propuesto por Ascenta, ya que parece que romper este circuito de retroalimentación tiene efectos significativos sobre la biología celular del cáncer y las células sanas. Tampoco ayuda que la mitad de los cánceres tengan mutaciones de p53 de algún tipo con un número significativo de mutaciones relacionadas con la regulación de MDM2.
(actualización) Tuve una buena conversación con algunas personas de Amgen que trabajan con inhibidores de MDM2-p53, tenían una buena idea de que, si bien muchos cánceres tienen mutaciones de p53, todavía 30-40% de ellos no lo hacen, lo que hace que esto sea aún muy viable. droga. También son conscientes de los problemas senescentes pero hay evidencia de citotoxicidad de las células cancerosas. Lo importante es que estos compuestos son efectivos para suprimir el crecimiento del cáncer. Si el cáncer desarrolla o no resistencia es otra cuestión, pero las terapias de combinación (que de todos modos ocurrirán) pueden ser extremadamente efectivas.
(actualización 13/11/13) Vi algunos datos recientes que utilizan un “súper” p53 (el mutante S121F) que elude la actividad de MDM2 y en lugar de desencadenar senesceno, directamente mata a la célula. Todavía quedan varios problemas sobre cómo administrar el p53 y si funcionaría o no en todos los tipos y entornos de cáncer, pero parece que algunos derivados de los p53 modificados pueden ser eficaces como terapia contra el cáncer.
Siguiendo con la respuesta del usuario de Quora, p53 es una proteína extremadamente delicada cuya actividad depende de la concentración, depende de la traducción y depende de la transcripción.
tldr: Sintetizar p53 como droga e inyectarlo en pacientes para ayudar a GUARDAR EL GENOMA es simplemente una idea terrible.
[1] http://dna.brc.riken.jp/en/GENES…
[2] La ruta de p53: retroalimentación positiva y negativa.
[3] Iniciación recurrente: un mecanismo para activar p5 … [Mol Cell. 2008]
[4] Dinámica control p53 de la célula destino