Ћелије рака могу да дугују неку своју деструктивну природу јединственом ДНК у облику „крофне“, показала је нова студија.
Студија, објављена данас (20. новембра) у часопису Натуре, открила је да се у неким ћелијама рака ДНК не пакује у структуре попут навоја као у здравим ћелијама - пре него што се генетски материјал савија у прстен - попут облика који рак чини агресивнијим.
"ДНК преноси информације не само својим редоследом, већ и обликом", рекао је главни аутор Паул Мисцхел, професор патологије на Калифорнијском универзитету у Сан Диегу.
Као што се можда сећате из часа биологије, већина нашег ДНК-а спакована је у ћелије у језграма у структурама познатим као хромозоми. Скоро све ћелије имају 23 пара хромозома, од којих се сваки састоји од 1,82 метра ДНК-а чврсто намотаног око група протеина који служе као скеле.
Ова структура упакована џемом омогућава да неким генима буду доступни молекули који „читају“ и спроводе генетичка упутства, док други гени остају скривени. Резултат је високо регулисана машина која спречава ћелију да спроводи нежељене генетске инструкције и да репродукује (ствара нове „ћерке ћелије“) на погрешан начин.
"Све што смо научили о генетици говори да би промене требале да буду споро", рекао је Мишел за Ливе Сциенце. Али, пре неколико година, Мисцхел и његов тим открили су да се код одређене врсте рака мозга зване глиобластома тумори "чинило да се могу мењати брзином која једноставно нема смисла". Чини се да туморске ћелије, док су се поделиле на ћерке ћелије, некако појачавају експресију онкогена - гена који могу да трансформишу обичну ћелију у канцерозну.
Испоставило се да су се неке од тих појачаних копија онкогена "уклониле из хромозома", рекао је Мишел. Након што су се одвојили од хромозома, они су се дружили на другим деловима ДНК унутар ћелије, према документу који су аутори објавили у часопису Сциенце 2014. Они су тада открили да се ови „екстрахромосомални“ делови ДНК (ецДНА) заправо дешавају код скоро половине карцинома код људи, али су ретко откривени у здравим ћелијама, откриће аутори у раду објављеном у часопису Натуре 2017. године.
У овој новој студији схватили су зашто је ецДНА тако робусна. Комбинација имиџинга и молекуларне анализе открила је да су ови делови ДНК омотани око протеина у облику прстена, слично кружном ДНК који се налази у бактеријама.
Овај облик прстена омогућава ћелијској машинерији много лакши приступ генетским информацијама - укључујући онкогене - тако да их може брзо преписати и изразити (на пример, упутити здраву ћелију да постане канцер), рекао је Мисцхел. Ова једноставна приступачност омогућава туморским ћелијама да стварају велике количине онкогена који потичу тумор, брзо се развијају и лако се прилагођавају промјењивом окружењу.
Штавише, истраживачи су открили да за разлику од здравих ћелија које своје гене дијеле на ћелије ћерке на редован и очекиван начин, ове ћелије рака расподељују своју екДНА на случајни начин. То је попут "фабрике за испумпавање тона и тона онкогена", што доводи до тога да ће неке ћерке ћелије примити више примерака онкогена у једној ћелијској подјели, рекао је Мисцхел.
"Ово је веома узбудљиво истраживање", рекао је Фенг Иуе, директор Центра за геномику рака на Универзитету Лурие на северу западног Универзитета, који није био укључен у истраживање. "Овај рад представља концептуални напредак на који начин екДНА доприноси онкогенези код хуманог рака."
Мисцхел и неки други аутори студије су суоснивачи компаније Боундлесс Био Инц., која истражује терапије засноване на ек-ДНК. Коаутор студије Винеет Бафна је такође суоснивач и има удјел у власништву компаније Дигитал Протеомицс, али аутори тврде да ниједна компанија није била укључена у ово истраживање.
