Българи откриха как да ремонтират ДНК срещу рак. Мащабно изследване разкрива динамиката на 70 белтъка, участващи в поправката на ДНК, и предоставя платформа за фундаментални изследвания на процеса и за оценка на действието на противоракови препарати.
ДНК е молекулата носител на наследствената информация в клетките. Всяка клетка съдържа над 2 м ДНК, в която по специфичен начин са заложени всички черти и качества на човека. ДНК старее и с течение на времето по дължината ѝмолекулите се повреждат, което може да доведе до тежки болести като рак и общо стареене на организма.
За да се справи с този сериозен проблем, клетката е развила сложни механизми, състоящи се от стотици различни клетъчни белтъци. Те действат в строга координация помежду си, за да поправят увредената ДНК молекула максимално бързо и ефективно и без дълготрайни последствия за клетката и организма. Въпреки че голяма част от поправящите ДНК белтъци са изследвани, това колко бързо и в какъв ред пристигат върху увредената ДНК, е неизвестно.
Международен екип от изследователи от Института по молекулярна биология към БАН (ИМБ-БАН), СУ “Св. Кл. Охридски”, Макс Планк Института по молекулярна клетъчна биология и генетика (MPI-CBG), Биотехнологичния център и Медицинския факултет на Техническия университет в Дрезден и Департамента по математика към Университета на Пенсилвания разкриват в мащабно проучване колко бързо, в какъв ред и в какво количество се натрупват 70 белтъка, участващи в поправката на ДНК.
Този въпрос е от особено значение за съвременната биологична и медицинска наука, тъй като много противоракови лекарства, използвани широко в ежедневната практика в онкологията, увреждат ДНК или потискат определени белтъци, участващи в поправката й. Следователно, това как един подобен лекарствен препарат повлиява бързината, а оттам и ефективността на процеса на поправяне на ДНК, може да доведе до задълбочено опознаване на механизмите на действие на тези лекарства, да загатне нови приложения или възможни странични ефекти.
Едно подобно противораково лекарство от най-ново поколение, което авторите на проучването изследват в статията, е талазопарибът. Тази молекула досега е показала изключително обещаващи качества за лечението на редица видове ракови заболявания като например рака на гърдата, рака на яйчниците и редица други.
Авторите показват, че добавянето на талазопариб към човешки клетки драстично променя последователността, в която те идват да свършат своята работа за поправката на ДНК. Преподреждането в последователността на натрупване на белтъците, участващи в поправката на ДНК, в резултат на третирането с талазопариб може да повлияе на изхода от поправката и да изиграе съществена роля за противораковата активност на лекарството.
Водещият изследовател Стойно Стойнов от ИМБ-БАН, бивш гостуващ учен в MPI-CBG и стипендиант на Александър фон Хумболт фондация в ТУ Дрезден заключава: “Това проучване създаде мащабен ресурс, който се оказа мощен инструмент за изследване на взаимодействието и координацията между пътищата за поправка на ДНК. Още по-важното е, че то може да послужи като модерна платформа за оценка на ефектите на противоракови лекарства, повлияващи процеса на поправка на ДНК.”