Forebyggelse af kræft: 'Fejlfri' DNA-reparation giver indsigt
En nylig undersøgelse dykker ned i detaljerne om, hvordan celler præciserer DNA-mutationer. Forskerne giver frisk indsigt i såkaldt fejlfri DNA-reparation.
Kræftforskning involverer ofte en flerstrenget tilgang.
Selvfølgelig er det vigtigt at teste nye behandlinger og finde nye måder at angribe tumorer på.
Samtidig er det også vigtigt at forstå de mekanismer, der i første omgang fører til kræft.
Det er kun ved at udvælge kompleksiteten af kræft, at vi kan lære at overvinde det en gang for alle.
En gruppe forskere fra Københavns Universitet i Danmark er især interesseret i mekanismerne bag DNA-reparation.
DNA-mutationer
Når en celle deler sig, deles og replikeres DNA indeni den. Nogle gange er den replikering ufuldkommen og frembringer en mutation.
Mutationer kan også forekomme under normale metaboliske processer eller på grund af eksterne faktorer, såsom rygetobak eller udsættelse for ultraviolet lys.
Med tiden kan der opbygges mutationer. I nogle celler forårsager dette en dvaletilstand kaldet ældning. I andre celler ender det med programmeret celledød. Andre vil stadig miste deres evne til at forstå instruktioner og vokse ud af kontrol og til sidst danne en kræft tumor.
Efter omkring seks mutationer kan en celle blive kræft.
Fordi DNA-skader er en naturlig del af livet, har celler udviklet molekylære systemer til at reparere det. Forskerne studerede for nylig en af de primære mekanismer. De offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Naturcellebiologi.
Det 'fejlfri system'
Celler har to primære reparationssystemer - hvoraf den ene er meget mere effektiv end den anden. Det mest effektive reparationssystem bruger en proces kaldet homolog rekombination. Forfatterne beskriver det som det fejlfri system.
Dette system skaber en perfekt 3-D-erstatning af det beskadigede DNA, mens den mindre nøjagtige metode simpelthen "limer" DNA-strengene sammen på en mere tilfældig måde, hvilket giver plads til fejl.
I bestræbelserne på at forstå, hvordan en celle beslutter, hvilken af de to mekanismer der skal bruges, identificerede holdet en "scanner" i cellerne.
Denne scanner beslutter, om der skal aktiveres fejlfri DNA-reparation eller ej. Når den er udløst, løser denne vej mutationer, der ellers kunne føre til kræft. At forstå, hvordan kroppen fremmer denne proces, vil være nyttigt for forskere, der ønsker at forhindre kræft.
”Vi har opdaget, hvordan cellen lancerer det fejlfri system til alvorlig reparation af DNA-skader og dermed beskytter mod kræft. Dette gøres ved hjælp af et protein, du kan kalde en 'scanner', der scanner histonerne i cellen og på det grundlag starter reparationsprocessen. "
Lederforsker Prof. Anja Groth
Histoner er proteiner, der hjælper med at pakke DNA; de spiller også en rolle i reguleringen af genekspression.
Da forskerne undersøgte de to DNA-reparationsprocesser, fandt de, at den mindre effektive DNA-reparationsmetode var meget lettere at udløse, så kroppen brugte den oftere.
BARD1, tumor-suppressoren
Forskere har tidligere beskrevet mange “tumorsuppressorer”, hvoraf den ene er BARD1. Tumorundertrykkere er gener, der afbryder et af trinene mellem sunde celler og kræftceller, hvilket reducerer kræftrisikoen.
I denne nylige undersøgelse viste holdet, at BARD1 fungerer som scanneren beskrevet ovenfor. Dette er første gang, at forskere har observeret, at BARD1 arbejder på denne måde.
Forfatterne siger, at BARD1 udløser en kaskade af budbringere, der skifter det fejlfri DNA-reparationssystem til gear og derved fikserede mutationer og i sidste ende reducerer kræftrisikoen.
Når en celle forbereder sig på at opdele i to, i en kort periode, bærer den to identiske DNA-strenge. BARD1 registrerer, hvornår en celle er i denne fase, og blokerer, hvis det er tilfældet, det mindre effektive DNA-reparationssystem. Fejlfri reparation sparker ind og bruger den dobbelte streng til at rette DNA'et fejlfrit.
Efter disse fund håber forskerne at finde måder at påvirke disse reparationsmekanismer på for at skabe nye og forbedrede kræftbehandlinger.
Selvom denne undersøgelseslinje er i sin barndom, er det fascinerende og spændende at få nyt indblik i, hvordan vores kroppe beskytter sig mod kræft.
