Vähi ennetamine: "Veatu" DNA parandamine pakub ülevaadet
Hiljutises uuringus uuritakse üksikasju selle kohta, kuidas rakud täpselt DNA mutatsioone fikseerivad. Teadlased annavad värske ülevaate nn veatust DNA parandamisest.
Vähiuuringud hõlmavad sageli mitmetahulist lähenemist.
Muidugi on esmatähtis katsetada uusi ravimeetodeid ja leida uusi võimalusi kasvajate ründamiseks.
Samal ajal on oluline mõista ka mehhanisme, mis viivad vähini.
Ainult vähi keerukuse valimisel saame teada, kuidas sellest lõplikult jagu saada.
Taani Kopenhaageni ülikooli teadlaste rühm on eriti huvitatud DNA parandamise mehhanismidest.
DNA mutatsioonid
Kui rakk jaguneb, siis ka selle sees olev DNA jaguneb ja paljuneb. Mõnikord on see replikatsioon ebatäiuslik ja tekitab mutatsiooni.
Mutatsioonid võivad esineda ka normaalsete ainevahetusprotsesside ajal või väliste tegurite, näiteks suitsetamistubaka või ultraviolettvalguse mõjul.
Aja jooksul võivad mutatsioonid kuhjuda. Mõnes rakus põhjustab see puhkeseisundit, mida nimetatakse vananemiseks. Teistes rakkudes lõpeb see programmeeritud rakusurmaga. Teised kaotavad endiselt võime mõista juhiseid ja kasvavad kontrolli alt väljas, moodustades lõpuks vähkkasvaja.
Pärast umbes kuut mutatsiooni võib rakk muutuda vähkkasvajaks.
Kuna DNA kahjustus on elu loomulik osa, on rakud selle parandamiseks välja töötanud molekulaarsed süsteemid. Teadlased uurisid hiljuti üht peamist mehhanismi. Nad avaldasid oma leiud ajakirjas Looduse rakubioloogia.
„Laitmatu süsteem“
Rakkudel on kaks esmast remondisüsteemi - üks neist on palju tõhusam kui teine. Parima toimivusega remondisüsteem kasutab protsessi, mida nimetatakse homoloogseks rekombinatsiooniks. Autorid kirjeldavad seda kui laitmatut süsteemi.
See süsteem loob kahjustatud DNA täiusliku 3D-asenduse, samas kui vähem täpne meetod lihtsalt liimib DNA stringid juhuslikumal viisil kokku, jättes ruumi vigadele.
Püüdes mõista, kuidas rakk otsustab, millist kahest mehhanismist kasutada, tegi meeskond rakkudes kindlaks "skanneri".
See skanner otsustab, kas aktiveerida veatu DNA parandus või mitte. Kui see on käivitatud, fikseerib see rada mutatsioonid, mis muidu võivad põhjustada vähki. Mõistmine, kuidas keha seda protsessi soodustab, oleks kasulik teadlastele, kes soovivad vältida vähi teket.
„Oleme avastanud, kuidas rakk käivitab veatu süsteemi DNA tõsiste kahjustuste parandamiseks ja kaitseb seega vähi eest. Selleks kasutatakse valku, mida võiksite nimetada skanneriks, mis skaneerib raku histoone ja käivitab selle alusel parandusprotsessi.
Juhtivteadur prof Anja Groth
Histoonid on valgud, mis aitavad DNA-d kokku pakkida; neil on oma osa ka geeniekspressiooni reguleerimisel.
Kui teadlased uurisid kahte DNA parandamise protsessi, leidsid nad, et vähem tõhusat DNA parandamise meetodit oli palju lihtsam käivitada, nii et keha kasutas seda sagedamini.
BARD1, kasvaja supressor
Teadlased on varem kirjeldanud paljusid "kasvaja supressoreid", millest üks on BARD1. Kasvaja supressorid on geenid, mis katkestavad ühe sammu tervete rakkude ja vähirakkude vahel, vähendades vähiriski.
Selles hiljutises uuringus näitas meeskond, et BARD1 toimib ülalkirjeldatud skannerina. See on esimene kord, kui teadlased on täheldanud BARD1 sellisel viisil töötamist.
Autorid ütlevad, et BARD1 käivitab käskjalade kaskaadi, mis lülitab veatu DNA parandussüsteemi käiguks, fikseerides seeläbi mutatsioonid ja vähendades lõpuks vähiriski.
Kui rakk valmistub lühiajaliselt kaheks jagunema, kannab see kahte identset DNA-stringi. BARD1 tuvastab, kui rakk on selles faasis, ja kui see on, blokeerib vähem efektiivse DNA parandussüsteemi. Veatu parandus lööb sisse ja kasutab DNA veatu fikseerimiseks duplikaatahelat.
Nende järelduste põhjal loodavad teadlased leida viise nende parandusmehhanismide mõjutamiseks, et luua uusi ja täiustatud vähiravi.
Kuigi see uurimisliin on alles lapsekingades, on värske ülevaate saamine sellest, kuidas meie keha end vähi eest kaitseb, põnev ja põnev.
