Naujausias tyrimas atskleidė, kaip navikai išgyvena pažeistą DNR ir kur slypi jų silpnumas

„Scripps Research“ mokslininkai išsiaiškino, kaip dalis navikų išgyvena net tada, kai jų DNR smarkiai pažeista. Jie parodė, kada ląstelės pereina prie to atsarginio taisymo ir kodėl vėžinės ląstelės juo pasinaudoja. Svarbiausia, kad tas atsarginis kelias gali tapti jų silpnąja vieta.

Tyrimas, publikuotas žurnale „Cell Reports“, nagrinėjo baltymą, kuris padeda ląstelei „išnarplioti“ susipainiojusią genetinę medžiagą. Mokslininkai pastebėjo, kad kai šis baltymas neveikia, ląstelėse kaupiasi netvarkingos DNR vietos, o tai sukelia daugiau lūžių. Taip vėžinės ląstelės priverstos gelbėtis avariniu remontu.

Kodėl genetinė medžiaga susipainioja?

Ląstelėse kartais susidaro savotiški mazgai, kai naujai pagaminta RNR neprikimba nuo DNR ir lieka prie jos prilipusi. Tokiu atveju viena DNR pusė trumpam lieka atvira ir pažeidžiama. Jei tokių mazgų daug, ląstelė patiria didelį stresą ir dažniau atsiranda rimtų lūžių.

Mokslininkai pabrėžia, kad tokie mazgai nėra blogis savaime, jie padeda ląstelei dirbti. Problema prasideda tada, kai jų per daug ir jie nebesuvaldomi. Tada genetinė medžiaga tampa nestabili, o vėžinės ląstelės tuo gali pasinaudoti.

Baltymas, kuris saugo nuo chaoso

Komanda tyrė baltymą, vadinamą „senataxin“, trumpai „SETX“. Jo darbas yra padėti ląstelei išardyti tuos genetinės medžiagos mazgus ir atkurti tvarką. Kai „SETX“ yra pažeistas arba jo trūksta, mazgai kaupiasi ir ląstelė patiria daugiau DNR gedimų.

Tyrėjai specialiai naudojo ląsteles, kurios neturi „SETX“, ir stebėjo, kas nutinka, kai jose susidaro lūžiai. Kaip ir tikėtasi, žalos kiekis smarkiai išaugo. Tada ląstelės ėmė taisytis kitu, atsarginiu būdu.

Avarinis taisymas, kuris gelbsti, bet klysta

Mokslininkai nustatė, kad tokios ląstelės įjungia avarinį taisymo mechanizmą, kuris veikia kaip greita pagalba. Jis ne tvarkosi smulkiomis pataisomis, o tarsi perrašo didelius DNR gabalus, kad užlopytų lūžį. Tai padeda išgyventi, bet dėl skubėjimo atsiranda daugiau klaidų.

Šį procesą tyrėjai palygino su remonto komanda, kuri dirba greitai ir intensyviai, bet kartais ne taip tiksliai. Vėžinėms ląstelėms tai naudinga, nes jos gali išlikti net sunkiai pažeistos. Tačiau kartu jos tampa labai priklausomos nuo to avarinio kelio.

Kur slypi vėžio silpnoji vieta?

Kai „SETX“ nėra, lūžus DNR galai būna per daug „apgenimi“, ir atsiveria ilgi pažeidžiami plotai. Tokie plotai pritraukia avarinio taisymo baltymus, tarp jų ypač svarbų „PIF1“. Taip ląstelė priversta taisytis tik šiuo vienu, klaidų daugiau darančiu būdu.

Tyrėjai parodė, kad tokios ląstelės ypač priklauso nuo trijų baltymų, „PIF1“, „RAD52“ ir „XPF“. Sveikoms ląstelėms jie nėra būtini, todėl jei juos pavyktų saugiai užblokuoti, būtų galima sunaikinti būtent tas vėžines ląsteles, kurios be jų neišgyvena. Tai reiškia, kad vėžys pats susikuria savo Achilo kulną.

Ką tai gali duoti gydymui?

Mokslininkai dabar ieško medžiagų, kurios galėtų slopinti tuos avarinio taisymo baltymus, bet nepakenktų žmogui. Jie taip pat aiškinasi, kuriuose navikuose genetinių mazgų susikaupia daugiausia. Tai padės suprasti, kam toks gydymas tiktų geriausiai.

Nors „SETX“ gedimai nėra patys dažniausi, panašūs mazgai gali kauptis ir kitais būdais. Pavyzdžiui, juos gali skatinti tam tikri vėžį „įjungiantys“ genai ar hormonai, tokie kaip estrogenas kai kuriuose krūties navikuose. Todėl naujas atradimas gali būti naudingas ne vien retoms, bet ir platesnėms vėžio formoms.