Prevenirea cancerului: repararea ADN-ului „Flawless” oferă o perspectivă
Un studiu recent se aruncă în detaliile modului în care celulele fixează mutațiile ADN-ului. Cercetătorii oferă o perspectivă nouă asupra așa-numitei reparații impecabile a ADN-ului.
Cercetarea cancerului implică adesea o abordare multiplă.
Desigur, testarea de noi tratamente și găsirea unor modalități noi de a ataca tumorile este esențială.
În același timp, este, de asemenea, vital să înțelegem mecanismele care conduc la cancer, în primul rând.
Numai prin separarea complexității cancerului putem învăța cum să-l depășim o dată pentru totdeauna.
Un grup de cercetători de la Universitatea din Copenhaga din Danemarca este deosebit de interesat de mecanismele din spatele reparării ADN-ului.
Mutații ADN
Când o celulă se împarte, ADN-ul din interior se împarte și se reproduce. Uneori, această replicare este imperfectă și produce o mutație.
Mutațiile pot apărea și în timpul proceselor metabolice normale sau din cauza unor factori externi, cum ar fi fumatul de tutun sau expunerea la lumina ultravioletă.
În timp, mutațiile se pot acumula. În unele celule, acest lucru provoacă o stare de repaus numită senescență. În alte celule, se termină cu moartea celulară programată. Alții își vor pierde încă capacitatea de a înțelege instrucțiunile și de a scăpa de sub control, formând în cele din urmă o tumoare canceroasă.
După aproximativ șase mutații, o celulă poate deveni canceroasă.
Deoarece deteriorarea ADN-ului este o parte naturală a vieții, celulele au dezvoltat sisteme moleculare pentru a le repara. Cercetătorii au studiat recent unul dintre mecanismele primare. Ei și-au publicat concluziile în jurnal Nature Cell Biology.
„Sistemul impecabil”
Celulele au două sisteme de reparații primare - unul dintre ele este mult mai eficient decât celălalt. Cel mai performant sistem de reparații utilizează un proces numit recombinare omoloagă. Autorii îl descriu ca fiind sistemul impecabil.
Acest sistem creează o înlocuire 3D perfectă a ADN-ului deteriorat, în timp ce metoda mai puțin precisă pur și simplu „lipeste” șiruri de ADN-uri într-un mod mai întâmplător, lăsând loc pentru erori.
În eforturile sale de a înțelege modul în care o celulă decide care dintre cele două mecanisme să folosească, echipa a identificat un „scaner” în interiorul celulelor.
Acest scaner decide dacă se activează sau nu repararea impecabilă a ADN-ului. Odată declanșată, această cale remediază mutațiile care altfel ar putea duce la cancer. Înțelegerea modului în care organismul promovează acest proces ar fi utilă pentru oamenii de știință care doresc să prevină apariția cancerului.
„Am descoperit cum celula lansează sistemul impecabil pentru repararea gravă a daunelor ADN și, astfel, protejează împotriva cancerului. Acest lucru se face folosind o proteină pe care ați putea-o numi „scaner”, care scanează histonele din celulă și pe această bază lansează procesul de reparare. ”
Cercetător principal prof. Anja Groth
Histonele sunt proteine care ajută la ambalarea ADN-ului; joacă, de asemenea, un rol în reglarea expresiei genelor.
Când cercetătorii au examinat cele două procese de reparare a ADN-ului, au descoperit că metoda mai puțin eficientă de reparare a ADN-ului era mult mai ușor de declanșat, astfel încât organismul a folosit-o mai des.
BARD1, supresorul tumorii
Cercetătorii au descris anterior mai multe „supresoare tumorale”, dintre care unul este BARD1. Supresorii tumorali sunt gene care întrerup unul dintre pașii dintre celulele sănătoase și celulele canceroase, reducând riscul de cancer.
În acest studiu recent, echipa a arătat că BARD1 acționează ca scanerul prezentat mai sus. Este pentru prima dată când oamenii de știință observă că BARD1 funcționează în acest fel.
Autorii spun că BARD1 declanșează o cascadă de mesageri care schimbă sistemul impecabil de reparare a ADN-ului în unelte, astfel remediind mutațiile și reducând în cele din urmă riscul de cancer.
Când o celulă se pregătește să se împartă în două, pentru o perioadă scurtă de timp, poartă două șiruri de ADN identice. BARD1 detectează când o celulă se află în această fază și, dacă este, blochează sistemul de reparare a ADN-ului mai puțin eficient. Reparația fără cusur începe și folosește firul duplicat pentru a fixa ADN-ul perfect.
În urma acestor descoperiri, cercetătorii speră să găsească modalități de a influența aceste mecanisme de reparare pentru a crea tratamente noi și îmbunătățite pentru cancer.
Deși această linie de investigație este la început, obținerea unei perspective noi asupra modului în care corpurile noastre se protejează de cancer este fascinant și interesant.
