Репликация ДНК запускает репарацию повреждений, показали на яйцах лягушки

Исследователи из Копенгагенского университета обнаружили, что процесс репликации ДНК, при котором клетки делятся, также запускает восстановление повреждений ДНК. Учёные использовали экстракты из яиц лягушки, содержащие белки, очень похожие на человеческие. Результаты, опубликованные в Molecular Cell, могут помочь в разработке более эффективных методов лечения рака.

Модель для изучения сложных повреждений

Исследователи сосредоточились на изучении DНК-белковых сшивок — типа повреждений, которые трудно исследовать. Для этого они использовали белковые экстракты из яиц лягушки, которые воспроизводят репарацию повреждений в пробирке. Эти экстракты содержат те же белки, что и клетки человека, что делает их хорошей моделью.

«Понимание того, как эти повреждения восстанавливаются, жизненно важно. Если они не исправлены, организм разовьёт рак и ускоренное старение. Это также ключевое знание для химиотерапии, поскольку большинство химиотерапевтических агентов целенаправленно вызывают такие повреждения», — поясняет последний автор исследования, доцент Жюльен Дюксен из Центра исследований белков Novo Nordisk.

Два пути репарации, запускаемые репликацией

Учёные обнаружили два пути, используемых для устранения DНК-белковых сшивок, и установили, как именно репликация ДНК запускает эти процессы восстановления.

Доцент Жюльен Дюксен сравнивает репликацию ДНК с автострадой, а повреждение — с дорожным затором. Для успешной репликации «затор» должен быть устранён.

«Раковые клетки делятся быстрее нормальных и требуют больше репликации ДНК. Поэтому они очень чувствительны к повреждениям, нарушающим этот процесс. Однако репликация ДНК также может запускать восстановление повреждений. Это как если бы камень на дороге заметили только тогда, когда по ней начинают активно ездить», — говорит Дюксен.

Перспективы для комбинированной терапии рака

Идея исследователей — использовать это знание для разработки комбинированного лечения: с одной стороны, индуцировать повреждения (как это делает химиотерапия), а с другой — ингибировать системы репарации раковых клеток. Это позволило бы более эффективно уничтожать их.

Следующий шаг — продолжить изучение этих повреждений и выявить больше путей их репарации, особенно тех, что возникают во время химиотерапии. Это важно, поскольку раковые клетки часто адаптируются и находят новые способы восстановления, что приводит к резистентности к лечению.