Международен научен екип с българско участие направи стъпка напред в лечението на рака

Светлите участъци са белтъците в действие

© БАН

Светлите участъци са белтъците в действие



Мащабно изследване разкрива как 70 белтъка в човешкия организъм участват в поправката на ДНК и отваря широк фронт за нови фундаментални изследвания върху процеса и ефективността на противораковите терапии, съобщава пресцентърът на Българската академия на науките.


Български учени съвместно с изследователи от Института по молекулярна клетъчна биология и генетика "Макс Планк" са открили точния механизъм, по който белтъците поправят наранения генетичен код в клетките - механизъм, който при онкологичните заболявания се изключва или поврежда и позволява на злокачествените клетки да живеят и да се разпространяват. Откритието е публикувано в престижния журнал Molecular Cell.


Как работят клетките и защо това е важно


През целия живот на човека ДНК непрекъснато претърпява увреждания в резултат на множество външни и вътрешни фактори и трябва да бъде незабавно поправяна, за да се предотврати настъпването на мутации, геномна нестабилност и развитието на ракови заболявания, поясняват от БАН. Различните видове увреждания, настъпващи в ДНК, се поправят от голям брой белтъци, организирани в специфични пътища за поправка на ДНК.




Тези белтъци трябва да бъдат координирани както пространствено, така и времево, за да се поправят ефективно комплексните увреждания на ДНК. Как това се постига от клетката все още е недобре разбрано поради сложността и бързата динамика на процеса.


Този въпрос е особено важен, тъй като много противоракови лекарства или увреждат ДНК, или потискат функцията на определени белтъци, участващи в поправката й, поясняват още от академията на науките. Систематичното проучване на въздействието на такива лекарства върху цялостната координация на процеса на поправка може да доведе до нови открития по отношение на механизмите им на действие, да предложи нови приложения или да загатне възможни странични ефекти, смятат те.


Какво са постигнали учените


Пробивът в разбирането на процеса на оздравяване на ДНК е на международен екип от изследователи от Института по молекулярна биология към БАН (ИМБ-БАН), СУ "Св. Климент 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.


Те са създали висококачествен кинетичен модел на динамиката на 70 ключови белтъка, участващи в поправката на ДНК, като за целта са използвали белтъци от специална медуза - единствените в природата, излъчващи светлина, така че да се проследи с точност движението им. За експеримента бил създаден и специален светлинен микроскоп.


След продължителни наблюдения на процесите в клетката учените успели да групират белтъците въз основа на тяхното време на натрупване на местата на увреждане. Открили например, че белтъците, които синтезират нови участъци ДНК като част от процеса на поправка, се натрупват по различно време: белтъците, които синтезират ДНК без грешки, се натрупват в рамките на тридесет секунди, докато белтъците, осъществяващи синтеза на ДНК, при която възникват грешки, се натрупват минута по-късно.


Механизмът, отговорен за забавянето на втората група белтъци, който е разкрит в хода на това проучване, дава възможност за осъществяването на прецизна поправка на сложни увреждания в ДНК, съобщават от БАН. А поправката на сложните увреждания е точно това, което предизвиква злокачественото мутиране на клетките.


"Първо клетките се мъчат много прецизно да поправят ДНК и ако не успеят, тогава се включва авариен механизъм, който е бърз, който ще спаси клетката, но на цената на това, че се натрупват нови мутации", казва пред БНТ един от учените в екипа - доц. Стойно Стойнев от Институт по молекулярна биология към БАН. "Нормалните клетки могат да спрат и да изчакат, докато се поправят, докато раковите клетки в повечето случаи не могат да спрат, този механизъм също им е повреден и умират", пояснява той.


Учените, установили също и че някои от новите онколекарства могат да забавят прецизния ремонт на клетката, но предстоят още много изследвания в тази посока на базата на откритието. От БАН се надяват екипът им да бъде поканен от някоя иновативна фармацевтична компания за продължаване на изследването.

С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. ОK