Rak okrężnicy: Naukowcy odkryli nowy mechanizm predyspozycji
Nowe badania odkrywają nowy mechanizm, który zakłóca zdolność naszego DNA do samonaprawy, genetycznie predysponując niektórych ludzi do raka okrężnicy.
Nowe badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Chemistry, a pierwszym autorem artykułu jest Kevin J. McDonnell z Norris Comprehensive Cancer Center na Uniwersytecie Południowej Kalifornii w Los Angeles.
Współautorka badania, Jacqueline Barton - profesor chemii Johna G. Kirkwooda i Arthura A. Noyesa w Kalifornijskim Instytucie Technologii w Pasadenie - była pierwszą badaczką, która ponad 20 lat temu zidentyfikowała proces DNA zwany „transportem ładunku DNA. ”
Transport ładunku DNA odnosi się do procesu, w którym elektrony przemieszczają się przez podwójną helisę naszego DNA, wysyłając sygnały do tak zwanych białek naprawczych DNA i „mówiąc” im, aby zaczęły naprawiać uszkodzenia znalezione po drodze.
W nowym badaniu naukowcy pokazują, jak wariant genetyczny powszechnie występujący w raku okrężnicy zakłóca ten proces transportu ładunku DNA.
Odkrycia mogą mieć ważne implikacje dla profilaktyki raka okrężnicy, wyjaśniają naukowcy.
Nowy mechanizm predyspozycji do raka
McDonnell i jego koledzy skupili się na mutacji w genie o nazwie MUTYH. Zwykle MUTYH zawiera instrukcje tworzenia białka naprawy DNA.
Mutacje genetyczne w MUTYHjednak wpływają na zdolność DNA do naprawy własnych błędów. MUTYH mutacje są również związane z polipowatością lub tworzeniem się polipów w okrężnicy, które mogą później prowadzić do raka.
W tym badaniu naukowcy skupili się na a MUTYH mutacja zwana C306W, która dotyka MUTYHZdolność do zatrzymywania i utrzymywania razem niewielkiej grupy atomów żelaza i siarki wewnątrz białka.
Kilka eksperymentów elektrochemicznych w ramach badania ujawniło, że mutacja C306W powoduje degradację klastra żelazo-siarkowego w kontakcie z tlenem. Klastry żelazo-siarkowe są kluczowe dla naprawy DNA, więc ta degradacja uniemożliwia białku MUTYH wykonywanie swojej pracy związanej z naprawą DNA.
Klastry żelazo-siarka są kluczowe dla naprawy DNA, ponieważ dostarczają elektronów potrzebnych białkom do „przylgnięcia” do podwójnej helisy DNA i „skanowania” w poszukiwaniu uszkodzeń.
„Odkryliśmy, że mutacja [C306W] białka naprawy DNA związanego z rakiem [MUTYH] może zakłócać transport elektronów przez DNA” - wyjaśnia prof. Barton.
W artykule McDonnell i współpracownicy konkludują: „Udokumentowaliśmy i wyjaśniliśmy nowy mechanizm polipowatości okrężnicy i predyspozycji do raka związanych z kompromisem elektrochemicznym klastra MUTYH [żelazo-siarka]”.
Phillip Bartels, habilitowany naukowiec z chemii i jeden z trzech współautorów badania, komentuje ustalenia. Wyjaśnia: „To tylko wierzchołek góry lodowej […] Oprócz C306W mogą występować inne mutacje u pacjentów z rakiem, które podobnie zakłócają ten proces transportu ładunku”.
Prof. Barton ma nadzieję, że nowe badanie utoruje drogę nowatorskim strategiom zapobiegania rakowi okrężnicy.
„Praca przedstawia strategię myślenia o tym, jak ustabilizować te białka naprawcze i przywrócić ich zdolność do przekazywania sygnałów dalekiego zasięgu przez DNA, tak aby białka naprawcze mogły znaleźć i naprawić mutacje w DNA, zanim doprowadzą do raka”.
Prof. Jacqueline Barton
