ДНК постоянно подвергается повреждениям из-за внутренних процессов клетки и внешних факторов — от солнечного света до рентгеновских лучей. Клетка вынуждена чинить эти разрывы, чтобы выжить, но каждое восстановление оставляет след — уникальный набор мутаций, своего рода молекулярный шрам. Эти следы содержат ценную информацию о типе повреждения и механизмах его устранения.
Ученые составили полный каталог «молекулярных шрамов», остающихся в ДНК после ремонта разрывов
Исследователи из Испанского национального онкологического центра (CNIO) создали первый полный каталог мутационных следов, которые остаются в человеческой ДНК после восстановления двухцепочечных разрывов. Работа описывает 20 тысяч типов «молекулярных шрамов» и открывает путь к новым подходам в лечении рака и совершенствовании генного редактирования.
Хромосомы. https://www.news-medical.net/
Многие противораковые терапии работают за счет создания разрывов в ДНК опухолевых клеток. Но со временем раковые клетки «учатся» эффективно чинить эти повреждения, вырабатывая устойчивость к препаратам. Понимание того, какие именно механизмы репарации задействует клетка, позволит врачам предсказывать развитие устойчивости и подбирать комбинации лекарств, блокирующих пути восстановления ДНК. Таким образом, расшифровка молекулярных шрамов становится ключом к персонализированной онкологии.
Повреждение и ремонт ДНК.
Команда под руководством Фелипе Кортеса выключала по одному гену в каждой из 20 тысяч популяций клеток, затем вызывала в них разрывы ДНК с помощью инструмента CRISPR и анализировала оставшиеся шрамы. Работа опубликована в журнале Science.
Новые методы борьбы с раком
![На схеме показано, как результаты работы согласуются с предыдущими знаниями. Концы двойного разрыва ДНК (DSB) заполняются и восстанавливаются с помощью NHEJ и MMEJ — это два самых распространенных способа репарации ДНК, которые использует клетка. NHEJ — прямая склейка (она обычно не очень точная), MMEJ — склейка по гомологической направляющей, она намного точнее. Но оба метода оставляют характерные «шрамы». В сетевом представлении выделены факторы, которые, согласно скринингу REPAIRome, участвуют в каждом из этих этапов процесса репарации DSB. Конкретные примеры новых открытий, полученных в этом исследовании, указаны [(i) — (v)], как описано в структурированной аннотации.](https://images.techinsider.ru/upload/img_cache/069/0692c055f2ab401f5345cce476d06af2_cropped_510x424.webp "На схеме показано, как результаты работы согласуются с предыдущими знаниями. Концы двойного разрыва ДНК (DSB) заполняются и восстанавливаются с помощью NHEJ и MMEJ — это два самых распространенных способа репарации ДНК, которые использует клетка. NHEJ — прямая склейка (она обычно не очень точная), MMEJ — склейка по гомологической направляющей, она намного точнее. Но оба метода оставляют характерные «шрамы». В сетевом представлении выделены факторы, которые, согласно скринингу REPAIRome, участвуют в каждом из этих этапов процесса репарации DSB. Конкретные примеры новых открытий, полученных в этом исследовании, указаны [(i) — (v)], как описано в структурированной аннотации.")
На схеме показано, как результаты работы согласуются с предыдущими знаниями. Концы двойного разрыва ДНК (DSB) заполняются и восстанавливаются с помощью NHEJ и MMEJ — это два самых распространенных способа репарации ДНК, которые использует клетка. NHEJ — прямая склейка (она обычно не очень точная), MMEJ — склейка по гомологической направляющей, она намного точнее. Но оба метода оставляют характерные «шрамы». В сетевом представлении выделены факторы, которые, согласно скринингу REPAIRome, участвуют в каждом из этих этапов процесса репарации DSB. Конкретные примеры новых открытий, полученных в этом исследовании, указаны [(i) — (v)], как описано в структурированной аннотации.
«Если вы посмотрите на определенные шрамы в ДНК опухолей, вы можете определить, какие гены не работают, и это полезно для разработки специфических методов лечения», — объясняет Кортес.
Результатом работы стал каталог REPAIRome — веб-портал, доступный всему научному сообществу. Каталог уже помог обнаружить новые белки, участвующие в репарации ДНК, и выявить паттерн мутаций, связанный с раком почки и условиями низкой оксигенации в других опухолях. Это открытие может привести к новым терапевтическим подходам, особенно важным для преодоления резистентности опухолей к химио- и лучевой терапии.