Proteinski kompleks sprečava popravku oštećenja genoma u ljudskim ćelijama, kod miševa i nematode Caenorhabditis elegans, otkrio je tim istraživača sa Univerziteta u Kelnu. Takođe su uspešno inhibirali ovaj kompleks po prvi put koristeći farmaceutsko sredstvo.
„Kada potisnemo takozvani DREAM kompleks u ćelijama tela, aktiviraju se različiti mehanizmi popravke, čineći ove ćelije izuzetno otpornim na sve vrste oštećenja DNK“, rekao je profesor dr Bjorn Šumaher, direktor Instituta za stabilnost genoma u starenju i Bolest na CECAD klasteru izvrsnosti u istraživanju starenja Univerziteta u Kelnu.
Pošto sadrži sve naše genetske informacije, naša DNK mora biti dobro zaštićena. Međutim, stalno se suočava sa oštećenjima uzrokovanim uticajima okoline – ili našim normalnim metabolizmom. Dakle, popravka DNK je neophodna za stabilnost našeg genoma i funkcionisanje naših ćelija.
„Naši nalazi nam po prvi put omogućavaju da poboljšamo popravku DNK u ćelijama tela i da ciljamo na uzroke starenja i razvoja raka“, dodao je Šumaher. Ipak, potrebno je više istraživanja dok se ovi rezultati ne mogu prevesti u nove terapije za ljudske pacijente. Studija „Kompleks DREAM funkcioniše kao očuvani glavni regulator kapaciteta somatske DNK popravke“ pojavila se u Nature Structural & Molecular Biologi.
Naš genetski materijal se prenosi sa generacije na generaciju. Zbog toga je posebno dobro zaštićen u našim zametnim ćelijama. Visoko precizni mehanizmi popravke DNK rade tamo, obezbeđujući da se samo nekoliko promena u genetskom materijalu prenese na potomstvo. Zahvaljujući popravci DNK, naš ljudski genom su nam naši preci preneli dvesta hiljada godina. Uvek je obezbeđivao očuvanje genetskih informacija. DNK se takođe stalno popravlja u ćelijama našeg tela, ali samo tokom života pojedinca.
Ponekad se deca rađaju sa neispravnim sistemima za popravku DNK, zbog čega brže stare i razvijaju tipične bolesti povezane sa starenjem, kao što su neuro-degradacija i arterioskleroza već u detinjstvu. U nekim slučajevima, oni takođe imaju izuzetno povećan rizik od raka. Sve su to posledice neispravnosti oštećenja DNK.
Šumaher i njegov tim istraživali su zašto telesne ćelije nemaju iste mehanizme popravke kao zametne ćelije. U eksperimentima sa nematodom C. elegans, otkrili su da DREAM proteinski kompleks ograničava količinu mehanizama za popravku DNK u telesnim ćelijama: kompleks se vezuje za planove izgradnje DNK koji sadrže uputstva za mehanizme popravke. Ovo sprečava njihovu proizvodnju u velikim količinama.
Zametne ćelije, međutim, nemaju kompleks SNOVA. Stoga, oni prirodno proizvode velike količine mehanizama za popravku DNK.
U daljim eksperimentima sa ljudskim ćelijama u laboratoriji (kultura ćelija), naučnici su pokazali da kompleks DREAM funkcioniše na isti način u ljudskim ćelijama. Takođe su bili u stanju da prevaziđu kompleks DREAM sa farmaceutskim agensom.
„Bili smo veoma zadovoljni što smo videli isti efekat kao kod C. elegans. Ljudske ćelije su bile mnogo otpornije na oštećenje DNK posle tretmana“, rekao je Arturo Bujarabal, postdoktor u Šumaherovom timu i glavni autor studije. Tretman inhibitorom kompleksa DREAM takođe je pokazao neverovatne efekte kod miševa: DNK u retini miševa može da se popravi i funkcija oka sačuva.
Test je sproveden na miševima koji, kao i neki pacijenti, prerano stare i pokazuju tipičnu degeneraciju mrežnjače oka.
Oštećenje genoma takođe igra veliku ulogu u svemirskim letovima s ljudskom posadom zbog izuzetno visokog zračenja u svemiru. Duži boravak u svemiru bez poboljšane popravke DNK je teško zamisliv. Šumaher kaže: „Terapije koje ciljaju i poboljšavaju ovaj novootkriveni glavni regulator popravke DNK mogu smanjiti rizik od raka jer geni ostaju netaknuti.“
Pored toga, smanjio bi se rizik od bolesti povezanih sa starenjem jer ćelije mogu da ispune svoju funkciju samo sa netaknutim genomom.
