Революция: Учени откриха нов метод за поправяне на ДНК увреждания в клетките

Изследователите съобщават за откритието си в Cell и описват нов процес на поправка на ДНК, при който клетките отстраняват вредните ДНК-протеинови лезии от ядрото на клетката, осигурявайки стабилност на генетичния материал и насърчавайки оцеляването на клетките. Екипът нарича този нов процес нуклеофагия.

Нуклеофагията е естествен механизъм за почистване на клетките, известен като автофагия, който е от съществено значение за възстановяването на ДНК и осигуряването на оцеляването на клетките. Той включва често експресиран протеин, наречен TEX264.

При пациент, подложен на химиотерапия за колоректален рак, лекарствата предизвикват образуване на ДНК лезии. В отговор организмът експресира TEX264, който активира процеса на нуклеофагия, насочвайки лезиите към системата за изхвърляне на отпадъци на клетката, където те се разграждат и унищожават.

Изследователският екип използва модерни техники, включително биохимични, клетъчно-биологични и биоинформатични инструменти, животински модел на зебра и материали на пациенти с колоректален рак, за да потвърди, че нуклеофагията е от решаващо значение за възстановяването на увредената ДНК. Това проучване дава представа за нов път на клетките за поправяне на увреждания на ДНК, който може да подобри лечението на рака и да доведе до по-добри резултати за пациентите в бъдеще, казват изследователите.

Водещият изследовател Кристиян Рамадан, изследовател на Съвета за медицински изследвания към Катедрата по онкология, Оксфорд, и Тох Киан Чуи, заслужил професор по биология на рака и стволовите клетки и директор на Програмата за откриване на ракови заболявания и регенеративна медицина в Lee Kong Chian School of Medicine (LKCMedicine), NTU Сингапур, заяви: „Въпреки че е известно, че автофагията е свързана с възстановяването на ДНК, досега нямаше доказателства за нейната пряка роля при възстановяването на ДНК увреждания. Нашето откритие, че нуклеофагията играе пряка роля при възстановяването на ДНК лезии, предизвикани от химиотерапия, е резултат от петгодишни съвместни усилия на няколко лаборатории в Обединеното кралство, Сингапур, САЩ, Португалия и Хърватия.

Пациентите с високи нива на TEX264 имат по-добър отговор на лечението на рак.

По-специално, изследователският екип казва, че откритията са от значение за пациентите с колоректален рак - втората водеща причина за смъртност, свързана с ракови заболявания в света, според Световната здравна организация.

Анализът на пациенти с колоректален рак, лекувани с инхибитори на топоизомераза 1, като например терапията FOLFIRI (често използвана химиотерапия за лечение на колоректален рак), показва, че пациентите с високи нива на TEX264 в туморите си имат 50% по-добър отговор на лечението в сравнение с тези с ниски нива на TEX264.

Първият автор на изследването, докторантката по онкология в Оксфорд Полин Ласко, заяви: „Този нов механизъм за възстановяване на ДНК повредите ни помага да разберем как клетките ни поддържат генетичната цялост и реагират на лечението на рак. Този пробив открива пътища за по-добро разбиране на това как тялото ни защитава генетичния материал и как можем да подобрим ефикасността на терапиите за лечение на рак при пациентите. Вярвам, че модулирането на активността на автофагията е ключът към преодоляване на резистентността към терапия при колоректалния рак.

В бъдещи проучвания изследователският екип ще проучи ролята на нуклеофагията в отговора на организма към химиотерапевтични лекарства за други видове рак, за да види дали откритието им се потвърждава допълнително.

Крайната цел на екипа е да използва това откритие, за да подобри сегашните реакции на химиотерапия при пациенти с рак.