Prevenire il cancro: la riparazione del DNA "impeccabile" offre informazioni approfondite
Un recente studio approfondisce i dettagli di come esattamente le cellule riparano le mutazioni del DNA. I ricercatori forniscono nuove informazioni sulla cosiddetta riparazione impeccabile del DNA.
La ricerca sul cancro spesso implica un approccio multiforme.
Ovviamente, testare nuovi trattamenti e trovare nuovi modi per attaccare i tumori è fondamentale.
Allo stesso tempo, è anche fondamentale comprendere i meccanismi che portano al cancro in primo luogo.
È solo smontando la complessità del cancro che possiamo imparare a superarlo una volta per tutte.
Un gruppo di ricercatori dell'Università di Copenaghen in Danimarca è particolarmente interessato ai meccanismi alla base della riparazione del DNA.
Mutazioni del DNA
Quando una cellula si divide, anche il DNA al suo interno si divide e si replica. A volte, quella replicazione è imperfetta e produce una mutazione.
Le mutazioni possono verificarsi anche durante i normali processi metabolici oa causa di fattori esterni, come il fumo di tabacco o l'esposizione alla luce ultravioletta.
Col tempo, le mutazioni possono accumularsi. In alcune cellule, questo provoca uno stato di dormienza chiamato senescenza. In altre cellule, termina con la morte cellulare programmata. Altri ancora perderanno la capacità di comprendere le istruzioni e diventeranno incontrollabili, formando alla fine un tumore canceroso.
Dopo circa sei mutazioni, una cellula può diventare cancerosa.
Poiché il danno al DNA è una parte naturale della vita, le cellule hanno sviluppato sistemi molecolari per ripararlo. I ricercatori hanno recentemente studiato uno dei meccanismi primari. Hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Nature Cell Biology.
Il "sistema impeccabile"
Le cellule hanno due sistemi di riparazione primari, uno dei quali è molto più efficace dell'altro. Il sistema di riparazione più performante utilizza un processo chiamato ricombinazione omologa. Gli autori lo descrivono come il sistema impeccabile.
Questo sistema crea una perfetta sostituzione tridimensionale del DNA danneggiato, mentre il metodo meno accurato semplicemente "incolla" le stringhe di DNA insieme in modo più casuale, lasciando spazio agli errori.
Nei suoi sforzi per capire come una cellula decide quale dei due meccanismi utilizzare, il team ha identificato uno "scanner" all'interno delle cellule.
Questo scanner decide se attivare o meno la riparazione del DNA impeccabile. Una volta attivato, questo percorso risolve le mutazioni che potrebbero altrimenti portare al cancro. Capire come il corpo promuove questo processo sarebbe utile per gli scienziati che cercano di prevenire l'insorgenza del cancro.
“Abbiamo scoperto come la cellula lancia il sistema impeccabile per la riparazione di gravi danni al DNA e quindi protegge dal cancro. Questo viene fatto utilizzando una proteina che potresti chiamare uno "scanner", che scansiona gli istoni nella cellula e su questa base avvia il processo di riparazione. "
Ricercatore capo Prof. Anja Groth
Gli istoni sono proteine che aiutano a impacchettare il DNA; svolgono anche un ruolo nella regolazione dell'espressione genica.
Quando i ricercatori hanno esaminato i due processi di riparazione del DNA, hanno scoperto che il metodo di riparazione del DNA meno efficace era molto più facile da attivare, quindi il corpo lo usava più spesso.
BARD1, il soppressore del tumore
I ricercatori hanno precedentemente descritto molti "soppressori del tumore", uno dei quali è BARD1. I soppressori tumorali sono geni che interrompono uno dei passaggi tra cellule sane e cellule cancerose, riducendo il rischio di cancro.
In questo recente studio, il team ha dimostrato che BARD1 funge da scanner descritto sopra. Questa è la prima volta che gli scienziati osservano BARD1 lavorare in questo modo.
Gli autori affermano che BARD1 innesca una cascata di messaggeri che attivano il sistema di riparazione del DNA impeccabile, fissando così le mutazioni e riducendo il rischio di cancro.
Quando una cellula si prepara a dividersi in due, per un breve periodo trasporta due stringhe di DNA identiche. BARD1 rileva quando una cellula è in questa fase e, se lo è, blocca il sistema di riparazione del DNA meno efficiente. La riparazione impeccabile entra in azione e utilizza il filamento duplicato per fissare il DNA in modo impeccabile.
Sulla base di questi risultati, i ricercatori sperano di trovare modi per influenzare questi meccanismi di riparazione per creare nuovi e migliori trattamenti contro il cancro.
Sebbene questa linea di indagine sia agli inizi, acquisire nuove informazioni sul modo in cui i nostri corpi si proteggono dal cancro è affascinante ed eccitante.
