Od mutacji w glejakach do nowej metody produkcji nylonu

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Sekwencjonując genomy nowotworów, naukowcy z Duke Cancer Institute odkryli cząsteczkę umożliwiającą wytwarzanie tańszego i bardziej ekologicznego nylonu (Nature Chemical Biology).

"Naszym celem jest zrozumieć, jak guzy się rozwijają i opracować na tej podstawie skuteczniejsze metody leczenia. Jak się okazuje, niektóre zdobyte przez nas przy tej okazji dane mogą utorować drogę lepszym metodom produkowania nylonu" - podkreśla dr Zachary J. Reitman.

Nylon występuje w wielu przedmiotach codziennego użytku, np. w szczoteczkach do zębów, wykładzinach dywanowych czy poduszkach powietrznych. Syntetyzuje się go z kwasu adypinowego i 1,6-heksylodiaminy. Obecnie kwas adypinowy otrzymuje się z ropy naftowej.

Reitman tłumaczy, że zarówno podczas badań nad nowotworami, jak i w inżynierii biochemicznej polega się w dużej mierze na enzymach. Odgrywają one ważną rolę w zdrowej tkance i guzach, dzięki nim można też przekształcać związki organiczne w syntetyczne materiały, np. kwas adypinowy. Poszukując przyjaznych środowisku metod pozyskiwania tego ostatniego, naukowcy skłonili się ku enzymatycznej linii produkcyjnej, gdzie substratami są tanie cukry. Niestety, nigdy nie udało się wytworzyć jednego z krytycznych enzymów - dehydrogenazy 2-hydroksyadypinianu - przez co trudno mówić o pełnym sukcesie.

W tym miejscu na scenę wkraczają badacze onkologiczni. W 2008 i 2009 r. akademicy z Duke University, m.in. dr Hai Tan, zidentyfikowali w glejakach i innych guzach mózgu mutację, która zmienia funkcję dehydrogenazy izocytrynianiowej. W pewnym momencie Reitman zaczął podejrzewać, że mutacja może wyzwolić podobne zmiany funkcjonalne w spokrewnionym enzymie z bakterii i drożdży, dzięki czemu uda się uzyskać cenną dehydrogenazę 2-hydroksyadypinianu. Okazało się, że miał rację. Teraz należy przeskalować proces produkcji kwasu adypinowego, co prawdopodobnie wcale nie będzie takie proste, jak się wydaje.

Nawet zmiany genetyczne występujące u kilku pacjentów mogą ujawnić użyteczne funkcje enzymów [...] - podsumowuje dumny Reitman.