(PhysOrg.com) – от солнечных лучей UVA до табачного дыма, наша окружающая среда полна агентов, повреждающих ДНК, которые могут привести к раку. Однако благодаря механизмам восстановления ДНК нашего организма действие многих канцерогенов может быть обращено вспять, тем самым предотвращая образование опухолей.
Теперь, согласно новому исследованию, опубликованному в раннем онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS), ученые из Университета Монреаля и Исследовательского центра больницы Maisonneuve-Rosemont определили новый биохимический путь, который контролирует Ремонт ДНК.
"Наше исследование является первым, кто идентифицирует регуляторную роль белка ATR в конкретной системе репарации ДНК, которая называется эксцизионной репарацией нуклеотидов или NER," говорит Эллиот Дробецки, старший автор и доцент кафедры иммунологии и онкологии в Университете Монреаля.
"NER – это критически важная система восстановления ДНК, которая удаляет фрагменты поврежденной ДНК до того, как эти фрагменты могут быть преобразованы в генетические мутации, нарушающие функцию белков, предотвращающих образование опухолей в организме. Описание того, как система NER включается или выключается, имеет решающее значение для понимания того, как развиваются опухоли. В этой системе ATR – это ключ, который включает ремонтную технику."
ATR-опосредованный NER часто дефектен в опухолевых клетках
Научная группа использовала культивированные клетки легких для исследования роли ATR в функции NER. Они обнаружили, что ингибирование ATR приводит к дисфункциональной системе NER, и в очень критический период цикла роста клетки поврежденная ДНК вообще не восстанавливается.
Более того, они обнаружили, что некоторые линии опухолевых клеток полностью лишены ATR-опосредованного NER, что является твердым доказательством того, что функция ATR репарации ДНК может иметь решающее значение в развитии рака. "Наше исследование раскрывает оригинальный механизм, объясняющий, как воздействие канцерогенов окружающей среды инициирует и способствует развитию рака," добавляет доктор. Дробецкий.
Последствия химиотерапии
Цель традиционной химиотерапии – убить опухолевые клетки, оставив нормальные клетки относительно незатронутыми, повреждая их ДНК. Таким образом, как это может показаться парадоксальным, многие химиотерапевтические препараты, которые используются для лечения рака, сами по себе являются мощными канцерогенами, которые также могут вызывать рак.
"Как показано в текущем исследовании, нефункциональный путь ATR, приводящий к ограниченной репарации ДНК, может быть характерен для многих типов опухолевых клеток, но не для нормальных доброкачественных клеток. Следовательно, определение того, работает ли система NER при опухолях пациента, может быть важным первым шагом к практике назначения химиотерапии," говорит Янник Оклер, ведущий автор исследования и аспирант Монреальского университета.
Ожидается, что любые опухоли, идентифицированные как дефектные в процессе восстановления, опосредованного ATR, будут очень хорошо реагировать на химиотерапию, потому что клетки в этих опухолях будут чрезвычайно чувствительны к определенным противораковым препаратам, в отличие от нормальных клеток в остальной части тела.
"Эти результаты открывают совершенно новую область исследований," говорит доктор. Дробецкий. "Наши данные имеют решающее значение не только для понимания того, как развивается рак, но и для разработки новых стратегий значительного улучшения лечения рака."
Предоставлено Монреальским университетом