Μια ανακάλυψη με μεγάλες προοπτικές για την ιατρική έρχεται από το USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences, όπου ερευνητές εντόπισαν έναν μέχρι πρότινος άγνωστο ρόλο της πρωτεΐνης Nup98 στον μηχανισμό επιδιόρθωσης του DNA. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Molecular Cell, αποκαλύπτει πως η Nup98 λειτουργεί ως ένα είδος «κυτταρικής ομπρέλας» που προστατεύει τις πιο ευάλωτες περιοχές του γονιδιώματος κατά τη διάρκεια της επιδιόρθωσης.
Η πρωτεΐνη αυτή ήταν μέχρι σήμερα γνωστή κυρίως για τη συμβολή της στη μεταφορά μορίων προς και από τον πυρήνα του κυττάρου. Ωστόσο, οι Irene Chiolo και Chiara Merigliano, ερευνήτριες στο USC, απέδειξαν ότι η Nup98 παίζει και έναν κρίσιμο ρόλο στην επιδιόρθωση ρωγμών στο DNA, ιδιαίτερα σε πυκνές περιοχές του γονιδιώματος, όπως η ετεροχρωματίνη.
Η ετεροχρωματίνη είναι γεμάτη από επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA, γεγονός που κάνει την ακριβή επιδιόρθωση εξαιρετικά δύσκολη, καθώς ο κυτταρικός μηχανισμός μπορεί να μπερδέψει μεταξύ τους όμοιες περιοχές. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η Nup98 δημιουργεί σταγονίδια μέσα στον πυρήνα, τα οποία περικλείουν το κατεστραμμένο DNA και το απομακρύνουν από την προβληματική περιοχή. Εκεί, σε ένα πιο "ασφαλές" περιβάλλον, η επιδιόρθωση μπορεί να γίνει με μεγαλύτερη ακρίβεια, μειώνοντας τον κίνδυνο γονιδιακών λαθών που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε καρκινογένεση.
Ένα ακόμα σημαντικό εύρημα της μελέτης είναι η ικανότητα της Nup98 να ελέγχει το «πότε» πρέπει να εμπλακούν συγκεκριμένες πρωτεΐνες στον μηχανισμό επιδιόρθωσης. Η Rad51, μια πρωτεΐνη που χρησιμοποιείται σε διαδικασίες ανασυνδυασμού του DNA, μπορεί σε λάθος χρονική στιγμή να προκαλέσει σοβαρά λάθη ενώνοντας εσφαλμένα κομμάτια γενετικού υλικού. Τα σταγονίδια που σχηματίζει η Nup98 λειτουργούν ως προσωρινό εμπόδιο, κρατώντας την Rad51 μακριά μέχρι να ολοκληρωθούν τα πρώτα και κρίσιμα βήματα της επιδιόρθωσης.
Μόνο όταν το κατεστραμμένο τμήμα του DNA μετακινηθεί σε ασφαλέστερη περιοχή του πυρήνα, η Rad51 μπορεί να δράσει χωρίς να προκαλέσει δυσλειτουργίες. Αυτός ο ακριβής χρονισμός καθιστά την πρωτεΐνη Nup98 βασικό ρυθμιστή της γενετικής σταθερότητας, με άμεσες επιπτώσεις στην πρόληψη του καρκίνου και στην επιβράδυνση της γήρανσης.
Παρότι οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν σε κύτταρα μυγών, τα ευρήματα έχουν ευρύτερη σημασία, καθώς οι μηχανισμοί επιδιόρθωσης DNA παρουσιάζουν αξιοσημείωτη ομοιότητα ανάμεσα στα είδη. Το εύρημα ενισχύει την κατανόηση της λειτουργίας της Nup98 στον ανθρώπινο οργανισμό, ιδίως στο πλαίσιο ασθενειών όπως η οξεία μυελογενής λευχαιμία, όπου μεταλλάξεις στη συγκεκριμένη πρωτεΐνη έχουν ήδη συνδεθεί με την εξέλιξη της νόσου.
Σύμφωνα με τη Chiara Merigliano, η αποκάλυψη του τρόπου με τον οποίο η Nup98 καθοδηγεί την επιδιόρθωση του DNA ανοίγει τον δρόμο για στοχευμένες θεραπείες. Στο μέλλον, θα μπορούσε να είναι δυνατό είτε να μπλοκαριστούν τα καρκινικά κύτταρα που φέρουν τις μεταλλάξεις της Nup98 είτε να απενεργοποιηθούν οι επιβλαβείς λειτουργίες των μεταλλαγμένων πρωτεϊνών.
Πέρα από τον καρκίνο, οι επιστήμονες βλέπουν μακροπρόθεσμα τη δυνατότητα ανάπτυξης θεραπειών που θα ενισχύουν ή θα μιμούνται τη λειτουργία της Nup98, με στόχο την προστασία του γονιδιώματος από αστάθεια. Μια τέτοια προσέγγιση θα μπορούσε να έχει εφαρμογές όχι μόνο στην ογκολογία, αλλά και στην αντιμετώπιση παθήσεων που σχετίζονται με τη γήρανση και άλλες ασθένειες γενετικής αστάθειας.
[via]
