Istraživači s Mayo klinike otkrili su protein koji štiti DNK od oštećenja i mogao bi otvoriti nove mogućnosti u borbi protiv tumora.
Istraživači s prestižne Mayo klinike otkrili su protein koji djeluje poput „prometnog kontrolora“ unutar naših stanica, točnije štiti DNK od oštećenja tijekom diobe i mogao bi otvoriti nove mogućnosti u liječenju raka. Rezultati istraživanja objavljeni su u uglednom znanstvenom časopisu Nature.
– DNK je kod života. Ona određuje kako stanica funkcionira, ali i tko smo mi kao bića – objašnjava dr. Zhenkun Lou, profesor na Mayo klinici i glavni autor istraživanja.
Kako funkcionira „prometni kontrolor“ DNK?
Kada se stanice dijele, njihova DNK mora se precizno kopirati u novi stanični genom – proces poznat kao replikacija. Upravo tijekom te faze DNK je posebno osjetljiva na oštećenja. Tim dr. Loua otkrio je da protein KCTD10 ima ključnu ulogu u zaštiti DNK u tom trenutku.
KCTD10 djeluje poput ugrađenog senzora koji prepoznaje moguću „prometnu gužvu“ na DNK i sprječava sudare između staničnih mehanizama koji obavljaju dva važna procesa: replikaciju (kopiranje DNK) i transkripciju (pretvaranje DNK informacija u RNK).
Ovi se procesi odvijaju na istom lancu DNK, poput automobila koji voze istom trakom na autocesti. Budući da se replikacijski mehanizam kreće brže, lako može „naletjeti“ na sporiji transkripcijski. Takvi sudari uzrokuju oštećenje DNK i povećavaju rizik od mutacija.
Kako stanice izbjegavaju sudar?
Istraživači su otkrili da KCTD10 može osjetiti kada se takav sudar sprema i pokreće mehanizam obrane. Aktivira enzim CUL3, koji signalizira sporijem mehanizmu da se „pomakne“ i oslobodi put bržem. Time se sprječava pucanje DNK i održava genetska stabilnost.
Ovaj proces odvija se zahvaljujući ubikvitinaciji – sustavu kojim se određeni proteini uklanjaju s DNK lanca kako bi replikacija mogla nesmetano teći.
Već se dugo zna da se procesi replikacije i transkripcije odvijaju u istom smjeru, a novo otkriće sugerira da upravo KCTD10 ima važnu ulogu u održavanju tog poretka i stabilnosti ljudskog genoma.
Otkriće koje bi moglo pomoći u liječenju raka
Jedan od autora istraživanja, Jake Kloeber, student medicine i doktorata na Mayo klinici, objašnjava da razumijevanje normalnog funkcioniranja ovih procesa otvara mogućnost da se ciljano napadnu stanice raka kod kojih oni ne rade ispravno.
– Ako shvatimo kako stanice obično sprječavaju oštećenja DNK, možemo iskoristiti tu spoznaju da potaknemo smrt tumorskih stanica koje su izgubile taj mehanizam zaštite – objašnjava Kloeber.
Kad u stanicama nedostaje KCTD10, dolazi do genomske nestabilnosti i niza mutacija koje mogu dovesti do razvoja tumora. Ranija istraživanja pokazala su i da gubitak ovog proteina može uzrokovati razvojne poremećaje.
No, upravo taj nedostatak može postati i “Ahilova peta” stanica raka. Tumorske stanice koje nemaju KCTD10 ranjivije su jer su njihovi zaštitni mehanizmi oštećeni.
– To možemo iskoristiti, napasti ih kada su najosjetljivije, što otvara novi terapijski prozor za liječenje određenih vrsta raka – ističe dr. Lou.
Sljedeći koraci: pronalaženje novih terapija
Znanstvenici sada planiraju utvrditi koje vrste raka karakterizira gubitak ovog proteina i na koji način bi se te stanice mogle ciljati pomoću novih ili postojećih lijekova.
Ovo istraživanje dio je šireg programa Precure Initiative na Mayo klinici, koji ima za cilj razviti alate za predviđanje i sprječavanje bolesti još prije nego što se one uopće razviju.
Znanstvenici vjeruju da bi razumijevanje uloge „prometnog kontrolora“ DNK moglo dovesti do novih strategija u borbi protiv raka – bolesti koja nastaje upravo kad stanični mehanizmi zaštite zakažu. Ovo otkriće stoga otvara uzbudljive mogućnosti za personaliziranu medicinu budućnosti.
(Ordinacija.hr)
