Ερευνητές της Mayo Clinic έκαναν μια σημαντική ανακάλυψη, καθώς εντόπισαν πρωτεΐνη που λειτουργεί ως «ελεγκτής» της κυκλοφορίας του DNA, αποτρέποντας τη βλάβη κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης. Πρόκειται ασφαλώς για ανακάλυψη που θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεραπείες κατά του καρκίνου, σύμφωνα με τη σχετική μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature.
«Το DNA είναι ο κώδικας της ζωής. Είναι κρίσιμο για τη λειτουργία των κυττάρων, αλλά είναι επίσης κρίσιμο για την ίδια την ύπαρξή μας και καθορίζει το ποιοι είμαστε», λέει ο καθηγητής Zhenkun Lou, ο οποίος ασχολείται με την υποστήριξη της έρευνας για την υγεία και τον καρκίνο στη Mayo Clinic, κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης.
Διαίρεση και αντιγραφή
Όταν τα κύτταρα διαιρούνται, το DNA πρέπει να αντιγραφεί από το ένα κύτταρο στο άλλο. Η ερευνητική ομάδα του Δρ Lou ανακάλυψε ότι μια πρωτεΐνη που ονομάζεται KCTD10 παίζει έναν εκπληκτικό ρόλο στην προστασία του DNA κατά τη διάρκεια αυτού του κρίσιμου σταδίου. Λειτουργώντας σαν ενσωματωμένος αισθητήρας, η KCTD10 βοηθά στην προστασία του μηχανισμού αντιγραφής του DNA από βλάβες.
Τα κύτταρα εξαρτώνται επίσης από μια άλλη βασική διαδικασία που ονομάζεται μεταγραφή, όπου το κύτταρο αποκωδικοποιεί το DNA για να δημιουργήσει RNA. Το RNA μπορεί στη συνέχεια να μεταφραστεί σε πρωτεΐνες, οι οποίες είναι απαραίτητες για τους υγιείς ιστούς και τις καθημερινές λειτουργίες του σώματος.
Το πρόβλημα είναι ότι οι διαφορετικοί μηχανισμοί που εκτελούν αυτές τις δύο διαδικασίες -την αντιγραφή και τη μεταγραφή- κινούνται στον ίδιο κλώνο DNA, σαν σε μια στενή εθνική οδό. Ο μηχανισμός αντιγραφής κινείται ταχύτερα από τον μηχανισμό μεταγραφής. Ως εκ τούτου, είναι αναπόφευκτο να συμβαίνουν συγκρούσεις που προκαλούν βλάβη στο DNA. Μέχρι τώρα, οι ερευνητές δεν γνώριζαν πώς επικοινωνούν τα κύτταρα για να αποτρέψουν ή να ανακάμψουν από αυτές τις συγκρούσεις.
Τι ακριβώς κάνει η πρωτεΐνη KCTD10
Η ερευνητική ομάδα του Δρ. Lou διαπίστωσε ότι η πρωτεΐνη KCTD10 μπορεί να ανιχνεύσει πότε πρόκειται να συμβεί σύγκρουση και να ενεργήσει σαν ελεγκτής κυκλοφορίας, ενεργοποιώντας μια σειρά αντιδράσεων για να την αποτρέψει. Η πρωτεΐνη ενεργοποιεί ένα ένζυμο που ονομάζεται CUL3, το οποίο παρεμβαίνει για να πει στον πιο αργό μηχανισμό μεταγραφής να κάνει στην άκρη και να αφήσει τον μηχανισμό αναπαραγωγής να περάσει, αποφεύγοντας επιβλαβείς θραύσεις στο DNA. Το CUL3 και η KCTD10 το επιτυγχάνουν αυτό μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ουβικιτίνωση, η οποία αφαιρεί τις πρωτεΐνες που βρίσκονται μπροστά από τον μηχανισμό αναπαραγωγής.
Είναι από καιρό γνωστό ότι η αναπαραγωγή και η μεταγραφή του DNA λειτουργούν προς την ίδια κατεύθυνση. Τα ευρήματα αυτής της μελέτης δείχνουν ότι η KCTD10 μπορεί να διαδραματίζει σημαντικό ρόλο σε αυτό, διαμορφώνοντας τη συνολική οργάνωση του ανθρώπινου γονιδιώματος.
Σκοτώνοντας τα καρκινικά κύτταρα
Όταν η πρωτεΐνη KCTD10 λείπει, αυτό οδηγεί σε γονιδιωματική αστάθεια και μεταλλάξεις που μπορούν να οδηγήσουν στη δημιουργία όγκων. Προηγούμενες έρευνες έχουν επίσης δείξει ότι οι αναπτυξιακές καθυστερήσεις συνδέονται με την έλλειψη KCTD10.
Από την άλλη πλευρά, σε καρκινικά κύτταρα που στερούνται της προστασίας της KCTD10 επειδή ο μηχανισμός αναπαραγωγής και μεταγραφής δεν λειτουργεί σωστά, η έλλειψη της πρωτεΐνης μπορεί να χρησιμεύσει ως βιοδείκτης για την ευπάθεια αυτών των καρκινικών κυττάρων.
«Μπορούμε να εκμεταλλευτούμε αυτό το γεγονός και να επιτεθούμε σε αυτά τα καρκινικά κύτταρα όταν είναι πιο ευάλωτα, κάτι που μας ανοίγει ένα νέο θεραπευτικό παράθυρο για τη θεραπεία ορισμένων τύπων καρκίνου», λέει ο Δρ Lou.
Τα επόμενα βήματα αυτής της έρευνας είναι να προσδιοριστεί σε ποιους τύπους καρκίνου λείπει αυτή η πρωτεΐνη και να εντοπιστούν τρόποι για να στοχευθούν αυτά τα καρκινικά κύτταρα με νέα ή υπάρχοντα φάρμακα κατά του καρκίνου.
