ה- DNA של תאים אנושיים מורכב מרצף של כ -3.1 מיליארד אבני בניין. תאים עושים מאמצים רבים כדי לשמור על שלמות חנות המידע העצומה הזו. הם מתנתקים כל הזמן קשרים בגדיל ה- DNA ויוצרים קשרים כימיים חדשים כאשר גדיל DNA נשבר איפשהו בגרעין.
כשאנשים קוראים על תיקון חומר גנטי, הם חושבים לעתים קרובות שזה בתגובה לחשיפה לרעלים או קרינה. "
יעקב תירס, פרופסור לביולוגיה של הגנום, ETH ציריך
עם זאת, מנגנוני תיקון לא רק מתגוננים מפני איומים חיצוניים; הם גם ממלאים תפקיד מכריע בסיוע לתאים לשרוד את האתגרים העומדים בפניהם במאבק היומיומי שלהם להישרדות.
עושר של אינטראקציות חדשות
מדענים ידעו זה מכבר כי למעלה מ- 500 גנים (מתוך כ 20,000 גנים המקודדים חלבונים אנושיים) הם מכריעים לתיקון DNA. על ידי ניתוח מקיף של האינטראקציות של גנים אלה, תירס וצוותו זכו לתובנות חדשות חשובות כיצד התאים שומרים על שלמות הגנום שלהם. החוקרים גילו שפע של אינטראקציות חדשות וזיהו יעדים חדשים פוטנציאליים לטיפול בסרטן, כפי שדווח בכתב העת טֶבַע.
החוקרים שינו תאים אנושיים בתרבות כדי לכבות שניים מגני התיקון בו זמנית. "נקטנו בגישה שיטתית ובחנו את כל השילובים האפשריים", אומר קורן. זה קל יותר לומר מאשר לעשות, מכיוון שהחוקרים בדקו כמעט 150,000 שילובים שונים של הפעלות. "היה הרבה מה להבין", אומרים ג'ון פילדן וסבסטיאן סיגר, שני המחברים המובילים שביצעו את מרבית המחקר.
"תאים אנושיים אוהבים יתירות"
בדרך כלל לא מספיק הפעלה של גן יחיד בכדי לייצר השפעה בולטת מכיוון שגן אחר מפצה לעתים קרובות על התפקוד החסר. "תאים אנושיים אוהבים יתירות", אומר קורן. רק כאשר גם הגיבוי נכבה, הם מאבדים את היכולת לתקן את החומר הגנטי. במוקדם או במאוחר, הנזק מצטבר לנקודה בה הישרדות כבר לא אפשרית.
זה היה המקרה של כ -5,000 זוגות גנים שלא היו מופעלים. במאמרם, החוקרים מספקים תיאור מפורט של האינטראקציות המולקולריות שאבדו עבור שני זוגות גנים ספציפיים. בחקירותיהם הם חשפו קישורים שלא היו ידועים בעבר שנראים חיוניים להישרדות התא.
רמזים חדשים לטיפול בסרטן
עבודת החוקרים לא רק מציעה תובנות חשובות אלא גם מספקת אפשרויות חדשות לטיפול בסרטן. לתאי סרטן יש יותר מוטציות מאשר תאים רגילים. מסיבה זו, חלק מגני התיקון של 500+ כבר מכבים בתאי סרטן מסוימים. "המחקר שלנו זיהה את הגנים הנוספים שצריך להפעיל כדי למנוע צמיחה של תאי סרטן", אומר פילדן.
בעיתון הצוות מפרט מספר קשרים שלא היו ידועים בעבר בין מוטציות סרטן נפוצות ליעדים מולקולריים שניתן לחסום עם תרופות. "יש לבחון כעת את הפגיעויות הפוטנציאליות שהתגלו לאחרונה בתאי סרטן. הראינו את המסלולים דרך היער האפל", אומר קורן. "עכשיו קל ללכת על השבילים האלה." הוא וצוותו יצרו פלטפורמת אינטרנט חדשה בה התוצאות שלהם זמינות לציבור. "אנו מקווים שחוקרים אחרים ירוויחו מכך וישתמשו בפלטפורמה באופן פעיל", מוסיף תירס. זה יעזור להבטיח כי ידע חדש על אינטראקציות גנטיות נושא פרי במהירות האפשרית.
