Tento proteín dokáže liečiť rakovinu a chráni nás aj pred starnutím: Výskumníci s ním majú veľké plány
Výskumníci odhalili funkciu proteínu Nup98, ktorá pomáha pri oprave DNA a výrazne znižuje riziko rakoviny alebo odďaľuje starnutie.
Výskumníci z USC Dornsife odhalili mechanizmus, ktorý chráni genóm tým, že dokáže zabrániť katastrofickým chybám pri opravovaní poškodenej DNA. Autori štúdie veria, že tento mechanizmus by nám mohol pomôcť lepšie bojovať s rakovinou alebo oddialiť starnutie.
Autori štúdie vysvetľujú, že keď vo vnútri bunky dôjde k poškodeniu DNA, môže to predstavovať katastrofu. Rizikovejšie sú prípady, kedy dôjde k poškodeniu genómu, ktorý je na opravu náročnejší. Vedcom sa však podarilo objaviť proteín s názvom Nup98, ktorý pomáha transportovať molekuly dovnútra a von z bunečného jadra.
Tento proteín je známy už roky, no výskumníci v novej štúdii zistili, že má ešte jednu, dôležitejšiu úlohu. Proteín Nup98 zároveň pomáha navádzať látky k najkomplikovanejším opravám vo vnútri bunky a znižuje riziko vzniku genetických chýb, ktoré môžu viesť až k rakovine.
“Zistili sme, že Nup98 vytvára štruktúry podobné kvapôčkam hlboko v jadre bunky. Ide o akési kondenzáty, ktoré slúžia ako ochranná bublina okolo poškodených DNA vlákien. Bubliny vznikajú v oblastiach, ktoré nazývame heterochromatín. Ide o zóny, kde je genetický materiál tak nahusto naukladaný, že sa presné opravy stávajú mimoriadne komplikované,” píšu autori vo svojej práci.
Oprava delikátnych DNA úsekov
Heterochromatín je plný opakujúcich sa DNA sekvencií. To znamená, že bunka sa dokáže veľmi jednoducho “pomýliť”. Kvapôčky proteínu Nup98 pomáhajú nadvihnúť poškodenú sekciu z hustej oblasti, čím vytvárajú bezpečnejší priestor. V tomto priestore sa môže poškodená časť DNA vlákna opraviť presnejšie.
Vďaka tomuto procesu sa znižuje šanca, že by došlo ku genetickej zámene, ktorá môže eventuálne viesť až k rakovine. Rovnako sa v rámci štúdie zistilo, že Nup98 pomáha mobilizovať poškodené miesto v nahusto ukladanom heterochromatíne.
Neprehliadni
“Načasovanie je kľúčové, keď hovoríme o DNA oprave. V tomto smere považujeme za najdôležitejšiu schopnosť proteínu Nup98 povedať, že ešte na opravu nie je čas. Kondenzát tohto proteínu slúži ako dočasný štít okolo poškodenej DNA. Vďaka tomuto štítu sa držia na uzde iné opravné proteíny. Tie majú potenciál napáchať škody, ak sa im podarí prísť prirýchlo,” hovorí Irene Chiolo, jedna z autorov štúdie.
Nup98 dokáže chrániť poškodenú DNA pred proteínom Rad51. Ako sme spomenuli, tento proteín pomáha opravovať DNA, no najprv musí počkať, kým iné mechanizmy odvedú svoju robotu. Rad51 prichádza až na konci, aby bezpečne opravy ukončil.
Ide o delikátny a koordinovaný proces. Nup98 pomáha našim bunkám opraviť sa správne tým, že vedie jednotlivé opravné mechanizmy. Tým bráni, aby došlo k nebezpečným genetickým preusporiadaniam. Cez túto ochranu dokáže Nup98 chrániť pred vznikom rakoviny a aj pred starnutím.
Porazenie starnutia a rakoviny
Je nutné povedať, že v rámci výskumu vedci sledovali bunky vínnych mušiek. Veria ale, že získané poznatky môžeme využiť aj na človeku. Autori štúdie totiž dodávajú, že mnohé opravné mechanizmy DNA sa zdieľajú medzi množstvom odlišných druhov. Vďaka tomu výskumníci majú mimoriadne silný model, ktorý nás učí o genetike a procesoch opravovania.
“Predpokladáme, že objav novej úlohy proteínu Nup98 môže mať impakt aj v reálnom svete. Obzvlášť by sme ho mohli využiť na liečbu ochorení, napríklad akútnej myeloidovej leukémie. Pri tomto ochorení sú známe mutácie proteínu Nup98,” vysvetľuje Chiolo.
Postupne chcú výskumníci odkrývať viac informácii o tomto proteíne. Veria, že postupne by sme mohli nájsť spôsob ako bojovať proti rakovine a vo vzdialenejšej budúcnosti nájsť spôsob, ako oddialiť starnutie. Na mysli majú aj terapie, ktoré by posilnili alebo napodobnili ochranné funkcie proteínu Nup98. Tým by u pacientov znížili riziko nestability genómu. Čo sa starnutia týka, tam autori štúdie nemajú až takú istotu, no pochopenie funkcie proteínu Nup98 by mohlo pomôcť priniesť dlhší život alebo oddialiť starnutie úplne.
