A tumorsejtek anyagcseretermékei képesek megakadályozni saját DNS-hibáik korrekcióját

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

Már a legkorábbi ráksejteket vizsgáló mikroszkópos kutatások észrevettek egy szembetűnő jelenséget: a tumorsejtek abnormális kromoszómákkal rendelkeznek, genomjuk instabil. A Nobel-díjas német biokémikus, Otto Warburg pedig arra hívta fel a figyelmet, hogy a rákos sejtek tápanyagként gyakran kizárólag a glükózra támaszkodnak. Ma már tudjuk, hogy a genom instabilitása és a megváltozott anyagcsere egyike a rák jellemzőinek, ezt a két tulajdonságot azonban mindeddig ritkán hozták egymással szoros összefüggésbe. 

A bostoni Dana – Farber rákkutató intézet minkatársa, Parker Sulkowski és kollégái a Nature-ben június 3-án megjelent tanulmányukban ismertették azt az eddig nem ismert mechanizmust, amivel a rosszindulatú sejtekben nagy mértékben felhalmozott egyes anyagcsere-melléktermékek meggátolják a DNS-törések kijavítását.

Azt tudjuk, hogy a DNS kettős spiráltöréseit a sejt egy speciális molekuláris hibajavító folyamat segítségével próbálja korrigálni. Ez általánosságban azért fontos, mert ha ezek a törések kijavítatlanul maradnak, genominstabilitást okozhatnak, ami a sejt halálához vezethet, illetve elősegítheti a tumor növekedését.

A kutatók rájöttek, hogy ahhoz, hogy ez a hibajavító folyamat gördülékenyen végbemenjen, szükség van arra, hogy a törés helyének a közelében – és csakis annak közelében – metilcsoportok jelenjenek meg a kromatinon (a kromatin DNS-ből és fehérjékből áll, ez adja magának a kromoszómának az anyagát). Képzeljük el ezt úgy, mintha vasúti síneket javító szakember lennénk, akinek megjelölik a térképen, hol vannak hibák a sínen, amelyet meg kell javítania. 

Új terápiákhoz is hasznos lehet

A tanulmány újdonsága, hogy a kutatók azt figyelték meg, hogy egészséges sejtekben a DNS-törés szomszédságában metilcsoportok jelennek meg, amik elengedhetetlenek a DNS-hiba kijavításához. A tumorsejtekben azonban három, génhibák folytán felhalmozódott  anyagcsere-melléktermék blokkolja azt a fehérjét, amely elősegíti a metilcsoportok eltávolítását a kromatinról. Ez ahhoz vezetett, hogy a kromatin egészén metilcsoportok jelentek meg, ami így elfedte a lokális metilcsoportok megjelenését a DNS-törés közelében, ezzel megakadályozva a hibajavító mechanizmus normál lefolyását. Visszatérve a vasúti sínekhez: ugye nem lenne könnyű eldönteni, hogy a vasút melyik részét kellene megjavítanunk, ha a térképen a sín egész hossza be lenne jelölve?

Járvány, klímaváltozás, forradalmak – mindez csak három dermesztő arca annak a felbolydult világnak, ami ránk vár. Lesz még neki jó pár. Ha teheted, segítsd a munkánkat, mi megháláljuk a bizalmadat, és ebben a nagy zavarodottságban hitelesen, alaposan és közérthetően magyarázzuk el, hogy a legégetőbb kérdésekre milyen válaszokat adnak a sárgolyó legnagyobb elméi. Maradj velünk. Támogatom a Qubit szerkesztőségét!

Sulkowskiék tanulmánya azért jelentős, mert összeköti a rák két jellemzőjét, a genominstabilitást és a megváltozott anyagcserét, ezáltál rávilágítva arra, hogy miként vezethet az abnormális anyagcsere gyorsan még több DNS-hiba és új génmutációk megjelenéséhez, amelyek elősegíthetik a rákos sejtek növekedését. A felfedezés ugyanakkor vezethet új terápiák megjelenéséhez is, amik kihasználják azt a jelenséget, hogy a sejtek érzékenyek a DNS-törések megjelenésére, és képtelenek kijavítani azokat.

A szerző a King’s College London MSc Idegtudomány szakán végzett, jelenleg a cambridge-i Cancer Research UK Institute-ban található Azeria Therapeutics kutatóassisztense.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: