2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
חוקרים מהמכונים הלאומיים לבריאות ואוניברסיטת רוקפלר מצאו שגן הידוע בתיקון שברים בגדילים הכפולים של ה-DNA פועל גם כ"מטפל" המונע מקטעי כרומוזומים להתארגן מחדש. זיהוי התפקיד הנוסף הזה של הגן, הנקרא Ku80, עשוי להגביר את הדרכים למקד כמה גידולים המתפתחים כאשר הגן עובר מוטציה.
"אנחנו לומדים שהכרומוזומים נשברים כל הזמן ומתוקנים על ידי הגנים המטפלים האלה", אומר מחבר שותף מישל נוסנצוויג, מ. D., Ph. D., פרופסור וחוקר ברוקפלר במכון הרפואי הווארד יוז. "גנים אלו חיוניים לשמירה על שלמות הגנום, ואם הגנים אינם פועלים כראוי, זה עלול להוביל לסרטן בהמשך הדרך."
המחקר, שדווח בגיליון ה-30 במרץ של כתב העת Nature, נערך במכון הלאומי לבריאות והובל על ידי אנדרה נוסנצוויג, Ph. D., מדען בענף האימונולוגיה הניסויית של המכון הלאומי לסרטן ואחיו של מישל נוסנצוויג.
מספר גנים ביונקים נקשרו לסרטן מכיוון שגידולים נוטים להתפתח אם הגנים עוברים מוטציה. בשנים האחרונות, ביולוגים סיווגו את "הגנים הרגישים לסרטן" לשתי קבוצות: "שומרי סף", הפועלים כבלמים לצמיחה וחלוקת תאים בלתי מבוקרת, ו"מטפלים", שמונעים מה-DNA של הגוף להישבר או להתארגן מחדש רצף.
גן שומר הסף המשמעותי ביותר שזוהה עד כה הוא p53, אשר התגלה בשיתוף נשיא רוקפלר ארנולד ג'יי לוין, Ph. D., בשנת 1979. כדי להגן על הגוף מפני סרטן, הגן p53 שומר על תאים המכילים DNA פגום ומאטים את צמיחתם עד שניתן לתקן את ה-DNA או גורמים לתאים אלה להתאבד. כאשר מתרחשת מוטציה ב-p53, חלוקת תאים בלתי מבוקרת שתיחסם באדם עם עותק בריא של הגן מתפתחת לעיתים קרובות לסרטן. הפרעה בתפקוד התקין של p53 קשורה לכ-60 אחוזים ממקרי הסרטן בבני אדם.
Ku80 כבר היה ידוע כממלא תפקיד חשוב בתיקון שבירות כפולות ב-DNA, אבל לא היה ידוע עד עכשיו שיש לו תפקיד מטפל בשימור יציבות הגנום. במחקר שדווח ב-Nature, נוסנצוויג ועמיתיו הראו שתאי עכברים עם גן Ku80 שעבר מוטציה מציגים עלייה ניכרת של שבירת כרומוזומים ורצף מבולבל.
למרות אי היציבות הכרומוזומלית הללו, עכברים שהונדסו כך שחסרים Ku80 מפתחים סרטן רק מעט מוקדם יותר מאשר עכברים רגילים, עדות לכך שהיעדר Ku80 אינו גורם לגידולים ישירות. במקום זאת, מחסור ב-Ku80 מוביל בעקיפין לגידולים מכיוון שהוא מייצר שינויים גנטיים שגורמים למוטציה מוגברת של גנים אחרים, כולל p53. מבחינה זו, Ku80 דומה לגן הנקרא BRCA1, הידוע בקשר שלו לסרטן השד.
עכברים שחסרים להם Ku80 ויש להם גם מוטציות p53 מפתחים במהירות גידולים הדומים לאלו שנמצאו בבני אדם עם מחלה בשם Burkitt's Lymphoma, שבה נוצרים גידולים בתאים לבנים בדם ובבלוטות הלימפה.
סוג התא המושפע בלימפומה של בורקיט, לימפוציט B, מעורב בדרך כלל במלחמה בזיהום על ידי ייצור נוגדנים, ההגנה של הגוף מפני פולשים זרים. המחקר מצביע על כך ש-Ku80 ו-p53 בדרך כלל משתפים פעולה כדי למנוע שברי גדילים כפולים ב-DNA מתפתחים לגידולים.
"בעוד שחסר ב-p53 מגביר את הסיכון למגוון רחב של סוגי סרטן, מחסור ב-p53 וב-Ku80 קשור לסוגים ספציפיים יותר של גידולים", אומר נוסנצוויג. "סימן היכר אחד של הגידולים הללו הוא שמקטעי הכרומוזומים אינם תקינים, דבר המצביע על כך ש-Ku80 מתפקד בדרך כלל כדי לשמור הכל לא שבור ובמקום הנכון."
בנוסף לאנדרה ומישל נוסנצוויג, מחברי המאמר הם הפוסט-דוקטורנטים של רוקפלר אריק מפר ומייקל דיפילפנטיניו, Jhe Zhu, Hua Tang Chen ותומאס ריד מהמכון הלאומי לסרטן ואדוארד א. מקס מה- מנהל המזון והתרופות. המימון ניתן על ידי המכון הלאומי לבריאות.
רוקפלר התחיל בשנת 1901 כמכון רוקפלר למחקר רפואי, מרכז המחקר הביו-רפואי הראשון בארה"ב. חברי סגל רוקפלר השיגו הישגים משמעותיים, כולל הגילוי ש-DNA הוא נושא המידע הגנטי והקביעה האחרונה של המבנה התלת-ממדי של ה-RNA פולימראז הסלולרי, מכונה מולקולרית המפעילה גנים בודדים.לאוניברסיטה יש קשרים עם 20 חתני פרס נובל, כולל חתן פרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה לשנת 1999, גונטר בלובל. שלושים ושלושה חברי סגל נבחרים חברים באקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב, כולל הנשיא, ארנולד ג'יי לוין, Ph. D.
