Prevencija raka: 'Besprijekoran' popravak DNA nudi uvid
Nedavno istraživanje uranja u detalje kako točno stanice popravljaju mutacije DNA. Istraživači pružaju novi uvid u takozvani besprijekorni popravak DNA.
Istraživanje raka često uključuje višestruki pristup.
Naravno, najvažnije je testiranje novih tretmana i pronalaženje novih načina napada na tumore.
Istodobno je također važno razumjeti mehanizme koji prije svega vode do raka.
Tek izdvajanjem složenosti raka možemo naučiti kako ga jednom zauvijek prevladati.
Skupinu istraživača sa Sveučilišta u Kopenhagenu u Danskoj posebno zanima mehanizmi koji stoje iza popravljanja DNA.
DNK mutacije
Kad se stanica dijeli, DNA unutar nje također se dijeli i replicira. Ponekad je ta replikacija nesavršena i proizvodi mutaciju.
Mutacije se također mogu pojaviti tijekom normalnih metaboličkih procesa ili zbog vanjskih čimbenika, poput pušenja duhana ili izlaganja ultraljubičastom svjetlu.
S vremenom se mogu stvoriti mutacije. U nekim stanicama to uzrokuje stanje mirovanja koje se naziva starenje. U drugim stanicama završava programiranom staničnom smrću. Drugi će i dalje izgubiti sposobnost razumijevanja uputa i izmaći kontroli, na kraju tvoreći kancerogeni tumor.
Nakon otprilike šest mutacija, stanica može postati karcinom.
Budući da je oštećenje DNA prirodni dio života, stanice su razvile molekularne sustave kako bi ga popravile. Istraživači su nedavno proučavali jedan od primarnih mehanizama. Svoje nalaze objavili su u časopisu Biologija prirode Nature.
"Besprijekoran sustav"
Stanice imaju dva primarna sustava popravka - od kojih je jedan mnogo učinkovitiji od drugog. Sustav za popravak s najboljom izvedbom koristi postupak koji se naziva homologna rekombinacija. Autori ga opisuju kao besprijekoran sustav.
Ovaj sustav stvara savršenu trodimenzionalnu zamjenu oštećene DNA, dok manje precizna metoda jednostavno "slijepi" DNA žice na jedan slučajniji način, ostavljajući prostor za pogreške.
U nastojanju da shvati kako stanica odlučuje koji će od dva mehanizma koristiti, tim je identificirao "skener" unutar stanica.
Ovaj skener odlučuje hoće li aktivirati besprijekoran popravak DNA ili ne. Jednom pokrenut, ovaj put popravlja mutacije koje bi inače mogle dovesti do raka. Razumijevanje kako tijelo promovira ovaj proces bilo bi korisno za znanstvenike koji žele spriječiti pojavu raka.
“Otkrili smo kako stanica pokreće besprijekoran sustav za ozbiljno saniranje oštećenja DNA i na taj način štiti od raka. To se radi pomoću proteina koji biste mogli nazvati "skenerom", koji skenira histone u stanici i na toj osnovi pokreće postupak popravljanja. "
Vodeća istraživačica prof. Anja Groth
Histoni su proteini koji pomažu u pakiranju DNK; oni također igraju ulogu u regulaciji ekspresije gena.
Kad su istraživači ispitali dva postupka popravljanja DNK, otkrili su da je manje učinkovitu metodu popravljanja DNA bilo puno lakše pokrenuti, pa ju je tijelo češće koristilo.
BARD1, supresor tumora
Istraživači su prethodno opisali mnoge "supresore tumora", od kojih je jedan BARD1. Supresori tumora su geni koji prekidaju jedan od koraka između zdravih stanica i stanica karcinoma, smanjujući rizik od raka.
U ovom nedavnom istraživanju tim je pokazao da BARD1 djeluje kao gore navedeni skener. Ovo je prvi put da su znanstvenici primijetili kako BARD1 radi na ovaj način.
Autori kažu da BARD1 pokreće kaskadu glasnika koji prebacuje besprijekoran sustav popravljanja DNA u pogon, čime popravlja mutacije i u konačnici smanjuje rizik od raka.
Kad se stanica na kratko priprema za razdvajanje na dva dijela, nosi dvije identične DNA žice. BARD1 otkriva kada je stanica u ovoj fazi i, ako jest, blokira manje učinkovit sustav za popravak DNA. Besprijekoran popravak započinje i koristi duplicirani lanac kako bi besprijekorno popravio DNA.
Nastavljajući se prema tim nalazima, istraživači se nadaju da će pronaći načine utjecaja na ove mehanizme popravka kako bi stvorili nove i poboljšane načine liječenja raka.
Iako je ova linija istraživanja u povojima, stjecanje novog uvida u način na koji se naša tijela štite od raka fascinantno je i uzbudljivo.
