TEADLASED VõISID LEIDA KEEMIARAVIMITE MANUSTAMISEKS PARIMA AJA

Vastavalt uutele uuringutele bioloogiliste kellade ja DNA parandamise kohta võiks vähihaigetele kemoteraapia tsisplatiini anda parim aeg päeval, kui nende tervislik kude on hõivatud kahjustatud DNA parandamisega.

Tsisplatiini manustamine vähihaigetele kindlal kellaajal võib vähendada kõrvaltoimeid.

Uuring, mis on nüüd avaldatud aastal PNASon esimene, kes kaardistab 24 tunni jooksul pärast tsisplatiiniga töötlemist DNA taastumise kogu imetaja genoomis.

Uuringu taga olnud teadlased kaardistasid hiire genoomis DNA parandamise, tuvastades konkreetsed geenid ja ajastused.

"Me leidsime," selgitab vanema uuringu autor Aziz Sancar, kes on Chapel Hilli Põhja-Carolina ülikooli biokeemia ja biofüüsika professor, [et] on ligi 2000 geeni, mille eri osi parandatakse erinevatel aegadel päeval, olenevalt geenist. "

Hiire jaoks näib, et kõige kiirem aeg DNA taastamiseks terves koes on enne koitu ja enne hämarust.

DNA parandamine ja bioloogilised kellad

Prof. Sancar, kes pälvis 2015. aastal Nobeli keemiaauhinna „DNA parandamise mehaaniliste uuringute” eest tehtud töö eest, arvab, et me saame parandada vähiravi, mõistes paremini, kuidas DNA parandamine ja bioloogilised kellad koos töötavad “kogu genoomis ja erinevates piirkondades elundid. "

Kõigil organismidel on peaaegu kõigi elundite ja kudede igas rakus bioloogilised kellad spetsiifiliste valkude kujul.

Geenid, mis kodeerivad ja kontrollivad bioloogilisi kellavalke, on sarnased paljudes liikides - alates seentest kuni puuviljakärbeste ja hiirteni kuni inimesteni.

Nad reguleerivad kõiki bioloogilisi protsesse, mis järgivad umbes ööpäevaringset ööpäevarütmi ehk ööpäevarütmi ning on elundite ja kudede tervisliku toimimise jaoks üliolulised.

Kuid praegu teame vähe bioloogiliste kellageenide ja muude molekulaarsete protsesside, näiteks DNA parandamise, mis toimub kogu aeg kehas, kaitstes end DNA kahjustuste eest - näiteks ultraviolettkiirguse poolt -. .

Tsisplatiin ja kronoteraapia

Tsisplatiin on keemiaravim, mida kasutatakse laialdaselt paljude vähivormide, sealhulgas munasarjavähi, kopsuvähi, põievähi, munandivähi ning pea- ja kaelavähi ravis. See tapab vähirakke, kahjustades DNA-d, häirides DNA parandamist ja põhjustades rakkude enesetappu.

Kahjuks piiravad ravimi kasulikkust tõsised kõrvaltoimed - eriti on see toksiline maksale, neerudele, ajule ja ülejäänud närvisüsteemile.

Teadlased soovivad leida võimalusi tsisplatiinravi kõrvaltoimete vähendamiseks. Suhteliselt uus valdkond, mis seda eesmärki taotleb, on kronoteraapia - lähenemine, kus ravimeid antakse korraga vastavalt bioloogilisele kellale.

Uuringud on näidanud, et kronoteraapia võib olla efektiivne teiste seisundite, näiteks epilepsia, kõrvetiste ja astma raviks.

Vähivastaste ravimite kronoteraapia on olnud juba mitme uuringu teema. Nad on püüdnud välja selgitada parima kellaaja, millal ravimil on maksimaalne vähivastane toime ja minimaalsed kõrvaltoimed.

Siiani on selliste “kronokemoteraapia” uuringute tulemused pettumust valmistanud. Kuid prof Sancar usub, et süü võib peituda selles, et need uuringud on kasutanud “empiirilist” lähenemist, kus arstid andsid ravimeid erinevatel kellaaegadel ja märkisid siis, mis andis parimaid tulemusi.

Lähenemisviis, mis võtab arvesse DNA parandamise ajastust - vähi ja normaalsete rakkude peamine bioloogiline protsess - võib olla edukam. See on nurk, mida prof Sancar ja tema kolleegid otsustasid uurida.

Genoomi parandamine kahe bioloogilise kella juhtimisel

Oma uues uuringus avastasid nad, et "genoomi parandamist kontrollivad kaks ööpäeva programmi". Üks programm puudutab geenide transkriptsiooni ja teine mitte.

Transkriptsioon on mehhanism, mille kaudu genoomis olev kood rakku toimetatakse, transkribeerides selle DNA topeltheeliksist RNA üheks ahelaks. Kood sisaldab juhiseid kas valgu valmistamiseks või rakuprotsessi reguleerimiseks.

Teadlased avastasid, et geenide transkribeeritud osade DNA-d parandati kõige aktiivsemalt vahetult enne koidikut või vahetult enne hämarust, samas kui transkribeerimata osade DNA-d parandati tavaliselt kõige paremini vahetult enne hämarust.

Prof Sancar ütleb, et neil on veel palju õppida selle kohta, kuidas bioloogilised kellad suhtlevad “DNA parandamise põhimehhanismidega”.

Kuid ta ja tema meeskond usuvad, et selle koostoime tundmine võib olla oluline vähi aeglustamiseks, optimeerides keemiaravi, vähendades samal ajal selle kõrvaltoimeid.