Επιστήμονες από την Κρήτη ρίχνουν φως στο μηχανισμό επιδιόρθωσης βλαβών του DNA

Πρόσφατη έρευνα στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του ΙΤΕ, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύονται στο Proceedings of National Academy of Sciences, USA, οδήγησε στην αποκάλυψη ότι ένας από τους πλέον σημαντικούς μηχανισμούς επιδιόρθωσης βλαβών του DNA έχει επίσης καθοριστικό ρόλο στη φυσιολογική ανάπτυξη των θηλαστικών.
Τα αποτελέσματα της έρευνας, σύμφωνα με την ανακοίνωση του ΙΤΕ,  εμπλέκουν για πρώτη φορά επιδιορθωτικούς μηχανισμούς του DNA στους μηχανισμούς ανάπτυξης των θηλαστικών και αναμένεται να συμβάλλουν καθοριστικά στην καλύτερη κατανόηση των αιτιών που οδηγούν στην εμφάνιση πλήθους συνδρόμων. Ειδικά, τα ευρήματα είναι πιθανόν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη νέων μεθόδων για την πρόληψη ή την θεραπεία νοσημάτων που σχετίζονται με τη γήρανση και το καρκίνο.

Η έρευνα

Το DNA εκτίθεται αδιάκοπα σε πλήθος γενοτοξικών παραγόντων που προσβάλλουν την εύθραυστη δομή του παρεμποδίζοντας ζωτικές λειτουργίες του κυττάρου. Τα κύτταρα απαντούν στις βλάβες του DNA ενεργοποιώντας πρωτεΐνες που εξειδικεύονται στην επιδιόρθωση γενετικών βλαβών στο DNA. Στα θηλαστικά, ένας από τους πλέον διαδεδομένους επιδιορθωτικούς μηχανισμούς αφορά στο μηχανισμό εκτομής νουκλεοτιδίων (Nucleotide Excision Repair, NER).

Η σπουδαιότητα του μηχανισμού NER για τον άνθρωπο αποδεικνύεται από μια σειρά σπάνιων συνδρόμων που οφείλονται σε εγγενείς μεταλλαγές των πρωτεΐνών του NER. Πολλοί ασθενείς με τα συγκεκριμένα σύνδρομα γερνούν πρόωρα ενώ άλλοι εμφανίζουν ραγδαία αύξηση της συχνότητας εμφάνισης διαφόρων τύπων καρκίνου. Μέχρι σήμερα, θεωρούσαν ότι τα σύνδρομα που προκύπτουν από μεταλλάξεις του NER οφείλουν αποκλειστικά την εμφάνιση τους στη σταδιακή συσσώρευση των ανεπιδιόρθωτων βλαβών στο DNA των κυττάρων.

Χρησιμοποιώντας μια σειρά από γενετικά τροποποιημένα ποντίκια που φέρουν βλάβες στον ίδιο το μηχανισμό του NER και γερνούν πρόωρα, η ερευνήτρια του ΙΜΒΒ Ειρήνη Καμηλέρη μαζί με τον επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο ΙΜΒΒ-ΙΤΕ Δρ. Γιώργο Γαρίνη, αποκάλυψαν ότι ο μηχανισμός NER συμμετέχει πέρα από την επιδιόρθωση των βλαβών στο DNA και στην ενεργοποίηση της έκφρασης αυξητικών ορμονών που είναι απαραίτητες για τα πρώιμα στάδια της ανάπτυξης. Βλάβες σε ορισμένες πρωτεΐνες του NER οδήγησαν σε δραματική μείωση των επιπέδων των συγκεκριμένων ορμονών, καθυστέρηση της ανάπτυξης, πρώιμη γήρανση και το θάνατο.