برخی اوقات سلول‌ها با پرت کردن داروها به بیرون در برابر آن‌ها مقاومت می‌کنند. سلولهای سرطانی، به طوری ویژه برای خارج کردن داروهای شیمی‌درمانی که قصد نابودی آن‌ها را دارند، مشهورند. محققان دانشگاه راکفلر با تعیین ساختار سه‌بعدی پمپی مولکولی در سطوح اتمی آن که این مهم را امکان‌پذیر می‌نماید به روشن شدن این موضوع کمک کرده‌اند.
این ماشین مولکولی بسیاری از عوامل ضدسرطانی را مثل بقیه‌ی داروها رد می‌کند. اگرچه کسی چگونگی تشخیص و حذف این مواد را آن هم با این تنوع نمی‌داند. با بررسی این که چگونه این پمپ مقاوم در برابر دارو، قبل از انتقال محموله‌ی خود، به آن وصل می‌شود، پاسخی در این باره یافت شده است. این ساختارهای جدید که در ۲۳ فوریه در ژورنال Cell توصیف شده‌اند، می‌توانند به گسترش درمان‌های جدید برای سرطان کمک کنند.
تطبیق‌پذیری سحرآمیز
پمپ مورد نظر ما که با نام MRP1 شناخته می‌شود، در سال ۱۹۹۲ در سرطان ریه‌ی مقاوم به دارو شناسایی شده است. در حالی که بعضی از سلولهای سرطانی، تعداد غیرطبیعی از این پروتئین را بیان می‌کنند، در سلولهای نرمال نیز دیده می‌شود. این پمپ جزوی از همان سد مغز در مقابل عفونت‌هاست و به صدور هورمون‌ها، ترکیبات سیگنال‌دهنده‌ی ایمنی و دیگر محموله‌ها مثل مواد خارجی ناخواسته کمک می‌کند. متأسفانه برای پزشکی امروز، MRP1 اغلب درباره‌ی مواد شیمیایی مفید به اشتباه می‌افتد؛ مواد مخدر، ضدافسردگی‌ها و آنتی‌بیوتیک‌ها جزو همین مواد هستند که با ماده‌های مضری که باید دفع شوند اشتباه گرفته می‌شوند.
پروتئین‌هایی که کارشان حمل و نقل در عرض غشای سلول است، بار خود را خودشان انتخاب می‌کنند؛ در برخی موارد فقط یک نوع مولکول اجازه‌ی عبور دارد. MRP1 متفاوت است اما چون محققان نتوانسته‌اند نگاهی با جزئیات به آن داشته باشند، دلیل این تفاوت را نمی‌دانند. علت هم این است که برای مطالعه‌ی ساختار پروتئین‌ها باید آن‌ها را کریستالیزه کرد؛ کاری که درباره‌ی MRP1 نشدنی به نظر می‌رسد.
با استفاده از روشی به نام الکترون کریومیکروسکوپی که در آن مولکول‌های محلول به جای کریستالیزه شدن منجمد می‌شوند، محققان بر آن شدند تا این مشکل را حل کنند. این محققان با همکاری یکدیگر تصاویر MRP1 را به‌تنهایی در اتصال به محموله‌اش ثبت نمودند.
محفظه‌ی دوقسمتی
کلید تطبیق‌پذیری این پروتئین در عمق آن یافت شد: محفظه‌ای که در آن با محموله جفت می‌شود. ساختار این محفظه که از دو طرف پمپ تشکیل یافته، انعطاف‌پذیر است. این ساختار قابلیتی به پمپ می‌دهد که بتواند محموله‌هایی با اندازه‌های متنوع را در خود جای دهد. این پمپ هم‌چنین دو نیمه دارد که هر کدام از آن‌ها ویژگی‌های شیمیایی متمایزی را دارا می‌باشند. آن‌طور که معلوم شده‌است، بسیاری از موادی که به MRP1 متصل می‌شوند با فوت پرینت دوقسمتی محفظه هماهنگ هستند؛ آن‌هایی که با مولکول فیلتری درون سلول جفت نمی‌شوند.
درون پاکت، محموله به دو نیمه‌ی MRP1 متصل می‌شود و با آن را به طرف هم می‌کشاند. این حرکت اولین قدم برای تغییر شکل پمپ می‌باشد که اجازه نمی‌دهد محموله به درون سلول آزاد شود.
الگویی برای بهبود
MRP1 عضوی از خانواده‌ی بزرگی از پمپ‌هاست که در بسیاری از پروسه‌های فیزیولوژیکی درون بدن دخیل است. چون دیگر اعضای این خانواده هم در رد کردن داروها مؤثرند، این کار تحقیقی در ارتباط با پزشکی فراتر از MRP1 است.
نهایتاً امید بر این است که این ساختارها و ساختارهای مشابه آن الگویی برای طراحی داروهای شیمی‌درمانی باشد که پمپ‌ها توانایی شناسایی آن‌ها را نداشته باشند یا مهارکننده‌هایی برای خود این پمپ‌ها ساخته شوند. امکان دارد این استراتژی بتواند تأثیرگذاری دیگر داروها را نیز بهتر نماید؛ مثل داروهایی که باید به مغز برسند.
