Πώς τα καρκινικά κύτταρα «επιδιορθώνουν» τη βλάβη του DNA τους που προκαλεί η ακτινοθεραπεία

11 Απριλίου 2023, 07:00

Η θεραπεία με ιονίζουσα ακτινοβολία (IR) χρησιμοποιείται συχνά στη θεραπεία του καρκίνου και θεωρείται ότι καταστρέφει τα καρκινικά κύτταρα , προκαλώντας θραύση του DNA. Ο νεότερος τύπος ακτινοθεραπείας αξιοποιεί την ακτινοβολία που παράγεται από έναν επιταχυντή σωματιδίων, ο οποίος αποτελείται από φορτισμένα βαριά σωματίδια, όπως ιόντα άνθρακα. Ο επιταχυντής σωματιδίων επιταχύνει τα ιόντα άνθρακα στο 70% περίπου της ταχύτητας του φωτός, το οποίο συγκρούεται και καταστρέφει το DNA των καρκινικών κυττάρων.

Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Δρ Kei-ichi Takata από το Κέντρο Γονιδιωματικής Ακεραιότητας (CGI) του Ινστιτούτου Βασικής Επιστήμης (IBS), ανακάλυψε έναν νέο τύπο μηχανισμού επιδιόρθωσης DNA που χρησιμοποιούν τα καρκινικά κύτταρα για να επιδιορθώσουν τη βλάβη που προκαλείται από την επόμενη γενιά ακτινοθεραπείας καρκίνου.

Η ερευνητική ομάδα του Δρ Takata ανακάλυψε ότι η DNA πολυμεράση θ (POLQ) είναι ένας σημαντικός παράγοντας κατά την επισκευή πολύπλοκων θέσεις σπασίματος διπλού κλώνου (DSB). Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης ότι η πρόληψη της έκφρασης του POLQ στα καρκινικά κύτταρα, αύξησε σημαντικά την ευπάθειά τους στη νέα θεραπεία με ακτινοβολία.

Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε βιοχημικές τεχνικές και FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) για να ανακαλύψει ότι η πρωτεΐνη POLQ μπορεί να επιδιορθώσει αποτελεσματικά συνθετικά μόρια DNA που μιμούνται το σύνθετο DSB. Αυτό σημαίνει ότι το POLQ μπορεί να είναι ένας πιθανός νέος στόχος φαρμάκων για την αύξηση της ευπάθειας των καρκινικών κυττάρων έναντι πολύπλοκων βλαβών από την ακτινοβολία.

Ο καθηγητής Takata σημειώνει "είμαστε υπερήφανοι που ανακοινώνουμε τη δημοσίευση της εργασίας μας, η οποία ήταν δυνατή μόνο μέσω της μεγάλης ομαδικής εργασίας όλων των εμπλεκομένων. Τα ευρήματά μας παρέχουν νέες γνώσεις σχετικά με τους μηχανισμούς του τρόπου με τον οποίο το hiLET-DSB επιδιορθώνεται στα κύτταρα θηλαστικών και περαιτέρω προτείνουν ότι η αναστολή της POLQ μπορεί να αυξήσει την αποτελεσματικότητα της θεραπείας με βαρέα ιόντα ακτινοβολίας".