Vēža novēršana: “Nevainojams” DNS remonts sniedz ieskatu
Nesen veiktais pētījums sniedz informāciju par to, kā šūnas precīzi nosaka DNS mutācijas. Pētnieki sniedz jaunu ieskatu tā sauktajā nevainojamā DNS atjaunošanā.
Vēža izpēte bieži ietver daudzpakāpju pieeju.
Protams, vissvarīgāk ir pārbaudīt jaunas ārstēšanas metodes un atrast jaunus veidus, kā uzbrukt audzējiem.
Tajā pašā laikā ir svarīgi arī izprast mehānismus, kas vispirms izraisa vēzi.
Tikai atdalot vēža sarežģītību, mēs varam uzzināt, kā vienreiz un uz visiem laikiem to pārvarēt.
Pētnieku grupa no Kopenhāgenas universitātes Dānijā ir īpaši ieinteresēta DNS atjaunošanas mehānismos.
DNS mutācijas
Kad šūna dalās, tajā esošā DNS arī dalās un atkārtojas. Dažreiz šī replikācija ir nepilnīga un rada mutāciju.
Mutācijas var rasties arī normālu vielmaiņas procesu laikā vai ārēju faktoru dēļ, piemēram, smēķējamā tabaka vai ultravioletās gaismas iedarbība.
Laika gaitā var veidoties mutācijas. Dažās šūnās tas izraisa miera stāvokli, ko sauc par novecošanu. Citās šūnās tas beidzas ar ieprogrammētu šūnu nāvi. Citi joprojām zaudēs spēju saprast instrukcijas un izaugs ārpus kontroles, galu galā veidojot vēža audzēju.
Pēc apmēram sešām mutācijām šūna var kļūt par vēzi.
Tā kā DNS bojājumi ir dabiska dzīves sastāvdaļa, šūnas ir izstrādājušas molekulāras sistēmas, lai to labotu. Pētnieki nesen pētīja vienu no primārajiem mehānismiem. Viņi savus secinājumus publicēja žurnālā Dabas šūnu bioloģija.
“Nevainojama sistēma”
Šūnām ir divas primārās remonta sistēmas - viena no tām ir daudz efektīvāka nekā otra. Vislabāk veiktajai remonta sistēmai tiek izmantots process, ko sauc par homologu rekombināciju. Autori to raksturo kā nevainojamu sistēmu.
Šī sistēma rada nevainojamu bojāto DNS 3D aizstājēju, turpretī mazāk precīza metode vienkārši “salīmē” DNS virknes nejaušākā veidā, atstājot vietu kļūdām.
Cenšoties saprast, kā šūna izlemj, kuru no abiem mehānismiem izmantot, komanda šūnās identificēja “skeneri”.
Šis skeneris izlemj, vai aktivizēt nevainojamu DNS labošanu. Pēc iedarbināšanas šis ceļš novērš mutācijas, kas citādi varētu izraisīt vēzi. Izpratne par to, kā organisms veicina šo procesu, būtu noderīga zinātniekiem, kuri vēlas novērst vēža rašanos.
“Mēs esam atklājuši, kā šūna palaiž nevainojamu sistēmu nopietnu DNS bojājumu novēršanai un tādējādi aizsargā pret vēzi. Tas tiek darīts, izmantojot olbaltumvielu, kuru jūs varētu saukt par “skeneri”, kas skenē šūnā esošos histonus un, pamatojoties uz to, sāk labošanas procesu. ”
Vadošā pētniece prof. Anja Groth
Histoni ir olbaltumvielas, kas palīdz pakot DNS; viņiem ir arī nozīme gēnu ekspresijas regulēšanā.
Kad pētnieki pārbaudīja divus DNS labošanas procesus, viņi atklāja, ka mazāk efektīvo DNS atjaunošanas metodi bija daudz vieglāk iedarbināt, tāpēc ķermenis to izmantoja biežāk.
BARD1, audzēju nomācošs līdzeklis
Pētnieki iepriekš ir aprakstījuši daudzus “audzēju slāpētājus”, no kuriem viens ir BARD1. Audzēja slāpētāji ir gēni, kas pārtrauc vienu no soļiem starp veselām šūnām un vēža šūnām, samazinot vēža risku.
Šajā nesenajā pētījumā komanda parādīja, ka BARD1 darbojas kā iepriekš aprakstītais skeneris. Šī ir pirmā reize, kad zinātnieki novēro BARD1 darbību šādā veidā.
Autori saka, ka BARD1 nosaka kurjeru kaskādi, kas pārslēdz nevainojamu DNS remonta sistēmu pārnesumos, tādējādi fiksējot mutācijas un galu galā samazinot vēža risku.
Kad šūna uz īsu brīdi gatavojas sadalīties divās daļās, tai ir divas identiskas DNS virknes. BARD1 nosaka, kad šūna atrodas šajā fāzē, un, ja tā ir, bloķē mazāk efektīvo DNS atjaunošanas sistēmu. Nevainojams remonts sāk un izmanto virknes dublikātu, lai nevainojami salabotu DNS.
Pēc šiem secinājumiem pētnieki cer atrast veidus, kā ietekmēt šos remonta mehānismus, lai izveidotu jaunas un uzlabotas vēža ārstēšanas metodes.
Lai gan šī izmeklēšanas līnija ir sākumstadijā, gūt jaunu ieskatu par to, kā mūsu ķermenis pasargā sevi no vēža, ir aizraujoši un aizraujoši.
