В новом исследовании ученые из Копенгагенского университета определили один из главных механизмов восстановления серьезных повреждений ДНК человека. Сканер внутри клеток решает, запущен ли так называемый безупречный ремонт ДНК, который защищает от рака.
Повреждение ДНК человека может вызвать нестабильный генетический материал и, таким образом, он играет главную роль в развитии рака. Поэтому многие исследователи пытаются извлечь уроки из собственной защиты клеток от мутаций ДНК. Среди прочего, это делается путем быстрого и правильного восстановления повреждений ДНК, таким образом, избегая развития опухоли.
Ученые из Копенгагенского университета подошли в новом исследовании на шаг ближе к пониманию процесса восстановления клеток.
Для серьезных повреждений существует две основные системы ремонта, но только одна из них безупречна. Исследователям удалось обнаружить, как клетка запускает безупречную систему для восстановления серьезных повреждений ДНК и таким образом защищает от рака. Это делается с помощью белка, который можно назвать сканером, который сканирует гистоны в клетке и на этой основе запускает процесс восстановления.
По мнению исследователей, проблема с двумя системами восстановления заключается в том, что одна из них гораздо проще и быстрее для запуска клетки, чем другая, и поэтому первая используется чаще. Однако она не работает так хорошо, как последняя.
Одна система ремонта несколько неловко пытается склеить две строки ДНК вместе, в то время как другая система производит 3D-печатную копию, похожую на ДНК, прежде чем полностью повредить. Первая система производит гораздо больше ошибок, чем вторая, и поэтому последняя обеспечивает гораздо лучшую защиту от развития опухоли.
Белок, который действует как сканер, называется BARD1. Исследователи давно знают, что он работает как так называемый супрессор опухоли. Однако, это первое открытие функции скеннирования BARD1, которая говорит протеину BRCA1 и таким образом клетке, что безупречную систему ремонта можно запустить. После этого запускается функция BRCA1, которая играет жизненно важную роль в предохранении от рака.
Понимание процесса ремонта имеет важное значение для развития медицины. Безупречный метод ремонта также называют гомологичной рекомбинацией. На протяжении части своего существования клетка содержит две идентичные строки ДНК, так как она готовится к расщеплению. Это значит, что клетка фактически держит разрешение к своему собственному повреждению.
По словам ученых, можно сказать, что BARD1 говорит клетке, что безупречная система может быть запущена, потому что он определяет, есть ли признаки того, что клетка содержит две идентичные строки ДНК. Если это так, дефектная система ремонта блокируется, а безупречная система запускается.
В связи с этим и другими открытиями исследователи основали компанию Ankrin Therapeutics, которая стремится использовать механизмы репарации ДНК для разработки новых целевых методов лечения рака.
Исследование финансируется датским онкологическим обществом, Фондом Ново Нордиск, Фондом Лундбека, ERC, Независимым исследовательским фондом Дании и Фондом Нейе.
