Nella ricerca medica odierna, il cancro è una delle principali minacce per la salute umana e i ricercatori sono alla ricerca di trattamenti più efficaci. Di recente, l'APE1 (nucleasi AP-terminale 1 umana) è diventata oggetto di ricerca scientifica per il suo ruolo chiave nel processo di riparazione del DNA. Il modo in cui questo enzima agisce e la sua funzione nelle cellule tumorali lo rendono un potenziale bersaglio terapeutico, soprattutto nel contesto della chemioterapia contro il cancro.
APE1 svolge un ruolo indispensabile nel processo di riparazione dei geni del DNA, garantendone l'integrità e la stabilità.
APE1 è un enzima coinvolto nel percorso di riparazione dell'escissione delle basi del DNA (BER), che elabora principalmente i nucleotidi danneggiati o non corrispondenti nel DNA. Durante questo processo, APE1 crea uno spazio nel sito di perdita di basi, che fornisce anche un punto di ingresso per successive reazioni di riparazione. APE1 appartiene alla seconda classe di nucleasi AP-terminali e necessita che gli ioni magnesio entrino nel sito attivo per esercitare la sua funzione di riparazione.
APE1 contiene nella sua struttura diversi residui di amminoacidi, che gli consentono di reagire selettivamente con i siti AP e di riparare rapidamente i danni al DNA.
APE1 crea un gap nel sito di adesione attraverso un semplice meccanismo di sostituzione acilica. Nel processo specifico, il residuo Asp210 deprotona una molecola d'acqua, si ancora al sito reattivo del DNA e attacca il nucleotide. Quando gli elettroni si muovono, un atomo di ossigeno si stacca per formare un gruppo fosfato 5' libero e produrre un'estremità 3'-OH libera su un nucleotide normale, un processo che richiede anche la stabilizzazione degli ioni magnesio.
Studi su APE1 hanno rivelato diversi inibitori noti, come l'acido 7-nitroindolo-2-carbossilico (NCA) e il locanone. Le strutture di questi inibitori sono simili all'anello di carbonio dello zucchero desossiribosio, ma sono privi del gruppo nucleotidico corrispondente e possono formare legami idrogeno con il sito attivo di APE1, impedendo così all'enzima di catalizzare la reazione.
Questi risultati forniscono nuove idee per il trattamento del cancro, poiché l'inibizione di AEP1 può aumentare la sensibilità delle cellule tumorali alla chemioterapia.
A causa del ruolo indispensabile di APE1 nei percorsi di riparazione del DNA, i ricercatori sperano di sfruttare la funzione dell'enzima per sviluppare nuove strategie anticancro. L'inibizione dell'attività di APE1 può portare ad un aumento della sensibilità delle cellule tumorali alla chemioterapia, promuovendo così la morte delle cellule tumorali. Soprattutto quando si hanno a che fare con cellule tumorali resistenti ai trattamenti tradizionali, l'intervento con APE1 potrebbe rappresentare una svolta.
Rispetto ad APE1, APE2 ha mostrato un'attività nucleasica AP-terminale più debole, ma ha ottenuto buoni risultati in altre funzioni, come l'attività esonucleasica 3'-5'. APE2 può idrolizzare efficacemente diversi tipi di strutture di DNA e partecipare alla risposta ai danni del DNA di ATR-Chk1 quando sottoposto a stress ossidativo, dimostrando la sua importanza nella riparazione cellulare.
In sintesi, l'APE1, come potenziale strumento per la terapia mirata del cancro, potrebbe avere prospettive di applicazione più ampie nella futura ricerca e nel trattamento del cancro. In questo contesto, non possiamo fare a meno di chiederci: l'AAP1 diventerà una nuova speranza per la cura del cancro?