Запобігання раку: «Бездоганний» ремонт ДНК пропонує розуміння
Нещодавнє дослідження заглиблюється в деталі того, як саме клітини фіксують мутації ДНК. Дослідники дають нове розуміння так званого бездоганного відновлення ДНК.
Дослідження раку часто передбачає різнобічний підхід.
Звичайно, випробування нових методів лікування та пошук нових способів атакувати пухлини є першорядними.
У той же час життєво важливо також розуміти механізми, які в першу чергу призводять до раку.
Лише виділяючи складність раку, ми можемо навчитися подолати його раз і назавжди.
Група дослідників з Університету Копенгагена в Данії особливо цікавиться механізмами відновлення ДНК.
Мутації ДНК
Коли клітина ділиться, ДНК всередині неї також ділиться і реплікується. Іноді ця реплікація недосконала і спричиняє мутацію.
Мутації можуть також виникати під час нормальних обмінних процесів або через зовнішні фактори, такі як куріння тютюну або вплив ультрафіолету.
З часом можуть наростати мутації. У деяких клітинах це викликає стан спокою, який називається старінням. В інших клітинах це закінчується запрограмованою загибеллю клітин. Інші все ще втратять здатність розуміти інструкції і виростуть з-під контролю, врешті-решт утворюючи ракову пухлину.
Приблизно після шести мутацій клітина може стати раковою.
Оскільки пошкодження ДНК є природною частиною життя, клітини розробили молекулярні системи для її відновлення. Нещодавно дослідники вивчали один з основних механізмів. Вони опублікували свої висновки в журналі Клітинна біологія природи.
"Бездоганна система"
Клітини мають дві основні системи ремонту - одна з яких набагато ефективніша за іншу. Найефективніша система ремонту використовує процес, який називається гомологічною рекомбінацією. Автори описують це як бездоганну систему.
Ця система створює ідеальну тривимірну заміну пошкодженої ДНК, тоді як менш точний метод просто «склеює» нитки ДНК більш випадковим чином, залишаючи місце для помилок.
Намагаючись зрозуміти, як клітина вирішує, який із двох механізмів використовувати, команда виявила "сканер" у клітинах.
Цей сканер вирішує, чи активувати бездоганний ремонт ДНК чи ні. Після запуску цей шлях фіксує мутації, які в іншому випадку можуть призвести до раку. Розуміння того, як організм сприяє цьому процесу, було б корисним для вчених, які прагнуть запобігти появі раку.
«Ми виявили, як клітина запускає бездоганну систему для серйозного відновлення пошкоджень ДНК і таким чином захищає від раку. Це робиться за допомогою білка, який ви можете назвати «сканером», який сканує гістони в клітині і на цій основі запускає процес відновлення ».
Провідний дослідник проф. Аня Грот
Гістони - це білки, які допомагають упаковувати ДНК; вони також відіграють роль у регулюванні експресії генів.
Коли дослідники вивчили два процеси відновлення ДНК, вони виявили, що менш ефективний метод відновлення ДНК був набагато легшим, тому організм використовував його частіше.
BARD1, супресор пухлини
Раніше дослідники описали багато "супресорів пухлини", одним з яких є BARD1. Супресори пухлини - це гени, які переривають один із етапів між здоровими клітинами та раковими клітинами, зменшуючи ризик раку.
У цьому недавньому дослідженні команда показала, що BARD1 діє як сканер, описаний вище. Це вперше, коли вчені спостерігають, що BARD1 працює таким чином.
Автори стверджують, що BARD1 запускає каскад месенджерів, який перемикає бездоганну систему відновлення ДНК на механізм, тим самим фіксуючи мутації і, зрештою, знижуючи ризик раку.
Коли клітина готується розділитися на дві частини, вона ненадовго несе дві однакові нитки ДНК. BARD1 виявляє, коли клітина знаходиться в цій фазі, і, якщо вона є, блокує менш ефективну систему відновлення ДНК. Бездоганний ремонт починає застосовувати повторюваний ланцюг для бездоганної фіксації ДНК.
Виходячи з цих висновків, дослідники сподіваються знайти способи впливу на ці механізми відновлення для створення нових та вдосконалених методів лікування раку.
Незважаючи на те, що цей напрямок розслідування перебуває в зародковому стані, отримання нового розуміння того, як наші тіла захищаються від раку, є захоплюючим і захоплюючим.
