Forebygging av kreft: 'Feilfri' DNA-reparasjon gir innsikt
En nylig studie dykker ned i detaljene om nøyaktig hvordan celler fikser DNA-mutasjoner. Forskerne gir ny innsikt i såkalt feilfri DNA-reparasjon.
Kreftforskning innebærer ofte en flerstrenget tilnærming.
Selvfølgelig er det viktig å teste nye behandlinger og finne nye måter å angripe svulster på.
Samtidig er det også viktig å forstå mekanismene som fører til kreft i utgangspunktet.
Det er bare ved å plukke fra hverandre kreftens kompleksitet at vi kan lære å overvinne den en gang for alle.
En gruppe forskere fra Københavns universitet i Danmark er spesielt interessert i mekanismene bak DNA-reparasjon.
DNA-mutasjoner
Når en celle deler seg, deles og replikeres også DNA i den. Noen ganger er den replikasjonen ufullkommen og produserer en mutasjon.
Mutasjoner kan også forekomme under normale metabolske prosesser eller på grunn av eksterne faktorer, som røyking av tobakk eller eksponering for ultrafiolett lys.
Med tiden kan mutasjoner bygge seg opp. I noen celler forårsaker dette en tilstand av hvilemodus som kalles aldring. I andre celler ender det med programmert celledød. Andre vil fortsatt miste evnen til å forstå instruksjoner og vokse ut av kontroll, og til slutt danne en kreftsvulst.
Etter rundt seks mutasjoner kan en celle bli kreft.
Fordi DNA-skade er en naturlig del av livet, har celler utviklet molekylære systemer for å reparere det. Forskerne studerte nylig en av de primære mekanismene. De publiserte sine funn i tidsskriftet Naturcellebiologi.
Det ‘feilfrie systemet’
Celler har to primære reparasjonssystemer - det ene er mye mer effektivt enn det andre. Det best ytende reparasjonssystemet bruker en prosess som kalles homolog rekombinasjon. Forfatterne beskriver det som et feilfritt system.
Dette systemet skaper en perfekt 3D-erstatning av skadet DNA, mens den mindre nøyaktige metoden ganske enkelt "limer" DNA strenger sammen på en mer tilfeldig måte, og gir rom for feil.
I arbeidet med å forstå hvordan en celle bestemmer hvilken av de to mekanismene som skal brukes, identifiserte teamet en "skanner" i cellene.
Denne skanneren bestemmer om feilfri DNA-reparasjon skal aktiveres eller ikke. Når den er utløst, løser denne veien mutasjoner som ellers kan føre til kreft. Å forstå hvordan kroppen fremmer denne prosessen vil være nyttig for forskere som ønsker å forhindre utbrudd av kreft.
“Vi har oppdaget hvordan cellen lanserer et feilfritt system for alvorlig reparasjon av DNA-skader og dermed beskytter mot kreft. Dette gjøres ved hjelp av et protein du kan kalle en 'skanner', som skanner histonene i cellen og på den bakgrunn starter reparasjonsprosessen. "
Lederforsker Prof. Anja Groth
Histoner er proteiner som hjelper med å pakke DNA; de spiller også en rolle i å regulere genuttrykk.
Da forskerne undersøkte de to DNA-reparasjonsprosessene, fant de at den mindre effektive DNA-reparasjonsmetoden var mye lettere å utløse, så kroppen brukte den oftere.
BARD1, tumor-suppressor
Forskere har tidligere beskrevet mange "tumorundertrykkere", hvorav den ene er BARD1. Tumorundertrykkere er gener som avbryter ett av trinnene mellom friske celler og kreftceller, noe som reduserer kreftrisikoen.
I denne ferske studien viste teamet at BARD1 fungerer som skanneren beskrevet ovenfor. Dette er første gang forskere observerer at BARD1 fungerer på denne måten.
Forfatterne sier at BARD1 setter i gang en kaskade av budbringere som skifter det feilfrie DNA-reparasjonssystemet i utstyr, og derved fikser mutasjoner og reduserer kreftrisiko.
Når en celle forbereder seg på å dele seg i to, en kort stund, bærer den to identiske DNA-strenger. BARD1 oppdager når en celle er i denne fasen og, hvis den er, blokkerer det mindre effektive DNA-reparasjonssystemet. Feilfri reparasjon sparker inn og bruker duplikatstrengen til å fikse DNA feilfritt.
Etter disse funnene håper forskerne å finne måter å påvirke disse reparasjonsmekanismene for å skape nye og forbedrede kreftbehandlinger.
Selv om denne undersøkelseslinjen er i sin spede begynnelse, er det fascinerende og spennende å få ny innsikt i hvordan kroppene våre beskytter seg mot kreft.
