Порочен кръг от увреждане и възстановяване на ДНК може да се обърне срещу рак

Сподели

Изследователи от Университета на Северна Каролина (UNC) са открили, че обикновена лабораторна молекула, използвана за маркиране на ДНК, може да задейства неконтролируем процес, който в крайна сметка води до клетъчна смърт. Но екипът казва, че това може да има и положителна полза като потенциално лечение на рак.

Въпросната молекула е известна като 5-етинил-2′-дезоксиуридин (EdU), която е проектирана като химически заместител на тимидина, ключов нуклеозид в ДНК. Предимството на EdU пред естествената версия или други алтернативи е, че има рецептор, към който флуоресцентните молекули могат лесно да се свържат, което позволява на учените да маркират ДНК и да проследяват промените по време на процеси като клетъчно делене.

Известно е обаче, че EdU е умерено токсичен за клетките, въпреки че специфичният механизъм за този ефект не е идентифициран. В предишна работа екипът на UNC забеляза, че ДНК, която е била белязана с EdU, изглежда предизвиква възстановителен отговор, дори при липса на задействания, които обикновено увреждат ДНК. Така че за новото проучване те проучиха защо това се случва и установиха, че създава обратна връзка, която в крайна сметка може да завърши със смъртта на клетка.

При по-внимателна проверка екипът установи, че специфичният тип възстановителен отговор, извикан в EdU-маркираната ДНК, е това, което се нарича нуклеотидно ексцизионно възстановяване. Този общ процес е начинът, по който ДНК се поправя след излагане на неща като ултравиолетова светлина или цигарен дим и включва изрязване на част от увредена ДНК и ресинтезиране на ново копие.

Изследователите очертаха тази ексцизионна поправка и откриха, че тя се случва навсякъде, където EdU се намира в целия геном. И не спря само в един момент – беше установено, че процесът се случва отново и отново. Това е така, защото новосинтезираната ДНК верига също съдържа EdU, което задейства същата възстановителна реакция.

Този порочен кръг може да обясни мистериозната токсичност на EdU за клетките. Той ги улавя в цикъл на постоянен ремонт на ДНК, който никога не може да „поправи“ проблема, докато в крайна сметка клетката не задейства последователност на самоунищожение вместо това.

Екипът казва, че това откритие има големи последици за използването на EdU в ДНК маркирането, но може да отвори и други пробиви. Тъй като молекулата има тенденция да избира клетки, които се делят бързо, EdU може да има противоракови свойства. Ракът на мозъка може да бъде особено добра мишена, тъй като това е бързо растяща група клетки, заобиколена от здрави клетки, които са спрели да се делят.

„Неочакваните свойства на EdU предполагат, че би си струвало да се проведат по-нататъшни изследвания на неговия потенциал, особено срещу рак на мозъка“, каза Азиз Санкар, старши автор на изследването. „Искаме да подчертаем, че това е основно, но важно научно откритие. Научната общност има много работа, за да разбере дали EdU наистина може да се превърне в оръжие срещу рака.

Изследването е публикувано в списанието PNAS.

източник: UNC



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели