Zapobieganie rakowi: „Bezbłędna” naprawa DNA zapewnia wgląd
Niedawne badanie zagłębia się w szczegóły tego, jak komórki naprawiają mutacje DNA. Naukowcy zapewniają świeży wgląd w tak zwaną bezbłędną naprawę DNA.
Badania nad rakiem często obejmują podejście wielopłaszczyznowe.
Oczywiście testowanie nowych metod leczenia i znajdowanie nowatorskich sposobów zwalczania nowotworów jest sprawą najwyższej wagi.
Jednocześnie ważne jest, aby przede wszystkim zrozumieć mechanizmy, które prowadzą do raka.
Jedynie rozróżniając złożoność raka, możemy nauczyć się, jak go przezwyciężyć raz na zawsze.
Grupa naukowców z Uniwersytetu w Kopenhadze w Danii jest szczególnie zainteresowana mechanizmami naprawy DNA.
Mutacje DNA
Kiedy komórka dzieli się, DNA w niej również dzieli się i replikuje. Czasami ta replikacja jest niedoskonała i powoduje mutację.
Mutacje mogą również wystąpić podczas normalnych procesów metabolicznych lub z powodu czynników zewnętrznych, takich jak palenie tytoniu lub ekspozycja na światło ultrafioletowe.
Z czasem mutacje mogą się narastać. W niektórych komórkach powoduje to stan uśpienia zwany starzeniem. W innych komórkach kończy się zaprogramowaną śmiercią komórki. Inni nadal stracą zdolność rozumienia instrukcji i wymkną się spod kontroli, ostatecznie tworząc guz rakowy.
Po około sześciu mutacjach komórka może stać się rakowa.
Ponieważ uszkodzenie DNA jest naturalną częścią życia, komórki rozwinęły systemy molekularne, które je naprawiają. Naukowcy zbadali ostatnio jeden z głównych mechanizmów. Opublikowali swoje ustalenia w czasopiśmie Nature Cell Biology.
„Bezbłędny system”
Komórki mają dwa podstawowe systemy naprawcze - z których jeden jest znacznie bardziej skuteczny niż drugi. Najlepiej działający system naprawy wykorzystuje proces zwany rekombinacją homologiczną. Autorzy określają to jako bezbłędny system.
Ten system zapewnia doskonałą trójwymiarową wymianę uszkodzonego DNA, podczas gdy mniej dokładna metoda po prostu „skleja” łańcuchy DNA w sposób bardziej przypadkowy, pozostawiając miejsce na błędy.
Starając się zrozumieć, w jaki sposób komórka decyduje, którego z dwóch mechanizmów użyć, zespół zidentyfikował „skaner” w komórkach.
Ten skaner decyduje, czy aktywować bezbłędną naprawę DNA. Uruchomiona ścieżka naprawia mutacje, które w przeciwnym razie mogłyby prowadzić do raka. Zrozumienie, w jaki sposób organizm promuje ten proces, byłoby przydatne dla naukowców, którzy chcą zapobiec wystąpieniu raka.
„Odkryliśmy, w jaki sposób komórka uruchamia bezbłędny system naprawy poważnych uszkodzeń DNA, a tym samym chroni przed rakiem. Odbywa się to za pomocą białka, które można nazwać „skanerem”, które skanuje histony w komórce i na tej podstawie uruchamia proces naprawy ”.
Główny badacz, prof. Anja Groth
Histony to białka, które pomagają pakować DNA; odgrywają również rolę w regulacji ekspresji genów.
Kiedy naukowcy zbadali dwa procesy naprawy DNA, odkryli, że mniej skuteczna metoda naprawy DNA była znacznie łatwiejsza do uruchomienia, więc organizm częściej ją stosował.
BARD1, supresor guza
Naukowcy opisali wcześniej wiele „supresorów nowotworów”, z których jednym jest BARD1. Supresory nowotworów to geny, które przerywają jeden z etapów między zdrowymi komórkami a komórkami rakowymi, zmniejszając ryzyko raka.
W ostatnich badaniach zespół wykazał, że BARD1 działa jak opisany powyżej skaner. To pierwszy raz, kiedy naukowcy zaobserwowali BARD1 działający w ten sposób.
Autorzy twierdzą, że BARD1 uruchamia kaskadę posłańców, która przełącza bezbłędny system naprawy DNA na bieg, naprawiając w ten sposób mutacje i ostatecznie zmniejszając ryzyko raka.
Kiedy komórka przygotowuje się do podziału na dwie części, na krótką chwilę przenosi dwa identyczne łańcuchy DNA. BARD1 wykrywa, kiedy komórka znajduje się w tej fazie, a jeśli tak, blokuje mniej wydajny system naprawy DNA. Bezbłędna naprawa uruchamia się i używa zduplikowanej nici, aby bezbłędnie naprawić DNA.
Kontynuując te odkrycia, naukowcy mają nadzieję znaleźć sposoby wpływania na te mechanizmy naprawcze w celu stworzenia nowych i ulepszonych metod leczenia raka.
Chociaż ta linia badań jest w powijakach, zdobycie nowego wglądu w sposób, w jaki nasze ciała chronią się przed rakiem, jest fascynujące i ekscytujące.
