Heat shock proteins in cancer transformation

Białka szoku cieplnego (HSP) należą do najstarszego systemu ochronnego komórki o bardzo konserwatywnej budowie aminokwasowej. Stanowią 5-10% wszystkich białek w warunkach fizjologicznych. Większość białek HSP jest produkowana konstytutywnie. Jako molekularne białka opiekuńcze są odpowiedzialne za prawidłowe zwijanie się białek, wewnątrzkomórkową ochronę przed ich degradacją, biorą udział w szlakach metabolicznych i sygnalizacyjnych w komórce, a także są aktywatorami białek regulatorowych. Jako białka indukowane wykazują wzmożoną syntezę w wyniku działania czynników stresowych. Zwiększają szanse przeżycia komórki poprzez proteolizę uszkodzonych białek oraz biorą udział w odpowiedzi immunologicznej. Ekspresja genów i produkcja białek HSP wymaga odpowiedniej aktywności czynnika transkrypcyjnego HSF (Heat Shock Factor) który ulega aktywacji w wyniku zadziałania czynników stresowych. Celem pracy jest omówienie aktualnego stanu wiedzy na temat roli HSP w leczeniu nowotworów. Dane literaturowe wykazały obecność tych białek, jak również zmianę ekspresji, w komórkach nowotworowych. Białka te mają szanse znalezienia zastosowania w profilaktyce wielu chorób w tym konstrukcji szczepionek przeciwzakaźnych i przeciwnowotworowych. Procedura terapii polega na ekstrakcji peptydów związanych z białkami HSP60, HSP70 i HSP90 z komórek nowotworowych pacjenta, oczyszczeniu ich i ponownym wprowadzeniu do organizmu, jako szczepionki stymulującej układ odpornościowy. Za przeciwnowotworowe efekty białek HSP są odpowiedzialne krótkie peptydy przyłączone do białek HSP. Pobrana frakcja białek HSP z tkanki nowotworowej albo zainfekowanej wirusem niesie ze sobą peptydy wywodzące się od antygenów specyficznych dla komórek nowotworowych, wirusów lub innych patogenów. Z drugiej strony testuje się leki, które mogą działać jako inhibitory białek HSP lub rozpoznawać białka HSP na powierzchni błony komórkowej komórek guza. Większość testowanych obecnie leków znajduje się w fazie badań klinicznych jednak wyniki tych badań dają obiecujące, efekty użytych leków do celów terapeutycznych.

The extremaly conserved molecules - heat shock proteins HSP are the oldest cell protecting system. They represent about 5-10% of total proteins in un-stresed cells. Most HSPs are constitutively expresed molecular chaperones the guide the protein folding, intracellular disposition and proteolytic turnover of many of the key regulators of cell growth and survival. As induced proteins, they take part in initiation of the inflammation process and they are recognized as antigens by immune system cells. The aim of this review is to update on recent studies in the field of HSP role in cancer therapy. HSP gen expression and protein synthesis is regulated by heat shock transcription factor (HSF) activated by stress factors. The elevated levels of HSP have been demonstrated in some cancers and their expression has been associated with cell proliferation. These proteins are likely to be used in the prevention of many diseases as anti-cancer and anti-inflammation vaccines. The procedure of vaccine production involves the extraction of treatment-related peptide associated with HSP60, HSP70 and HSP90 of patient tumor cells, cleaning them and re-introduction into the body. Such obtained vaccine may stimulate the immune system. For antitumor effects of HSP proteins are responsible short peptides bound to the HSP. HSP-peptide complex can be obtained from tumor tissue or infected with the virus carries peptides derived from tumor-specific antigens, viruses or other pathogens. On the other hand, the drugs that are tested, can act as inhibitors of HSP proteins or HSP recognize proteins on the cell surface of the tumor cell. Most of drugs are currently in clinical trials, but the results of these tests, show promise, the effects of drugs used for therapeutic purposes.