מחקר חדש של קבוצת קינד במכון הוברכט שופך אור על האופן שבו תאים מתקנים DNA פגום. לראשונה, הצוות מיפה את הפעילות של חלבוני תיקון בתאי אדם בודדים. המחקר מדגים כיצד חלבונים אלה משתפים פעולה במה שנקרא "רכזות" לתיקון נזקי DNA. ידע זה מציע הזדמנויות לשפר טיפולים בסרטן וטיפולים אחרים שבהם תיקון DNA חיוני. החוקרים פרסמו את ממצאיהם ב תקשורת טבע ב-21 בנובמבר.
DNA היא המולקולה הנושאת את המידע הגנטי שלנו. הוא עלול להינזק מתהליכים תאיים רגילים וכן מגורמים חיצוניים כמו קרינת UV וכימיקלים. נזק כזה יכול להוביל לשברים בגדיל ה-DNA. אם נזקי ה-DNA לא יתוקנו כראוי, מוטציות עלולות להתרחש, שעלולות לגרום למחלות כמו סרטן. תאים משתמשים במערכות תיקון כדי לתקן את הנזק הזה, כאשר חלבונים מיוחדים מאתרים ונקשרים לאזורים הפגועים.
התקרבות לתאים בודדים
לגוף יש מנגנונים שונים לתיקון DNA, אך התהליך יכול להיות שונה מתא לתא. זה עושה את זה חשוב ללמוד תיקון DNA בתאים בודדים.
מציאת שברים ב-DNA הוא אתגר עצום. איננו יודעים היכן בדיוק מתרחש הנזק או מדוע אזורים מסוימים קשים יותר לתיקון. הגישה שלנו אפשרה לנו לענות על שאלות אלו".
קים דה לוקה, מחבר ראשון
באמצעות טכניקות מתקדמות, החוקרים מיפו היכן מתחברים חלבוני תיקון ל-DNA. "מחקרים קודמים בחנו תמונה ממוצעת של תאים מרובים", מסביר דה לוקה. "על ידי חקר תאים בודדים גילינו דרכים ייחודיות ולעיתים נדירות שבהן ניתן לתקן נזקי DNA".
בית קפה לתיקון DNA
הממצאים גם חשפו שניתן לתקן DNA על ידי שיתוף פעולה בין חלבוני תיקון. חלבונים אלו מארגנים את עצמם ל"רכזות", שם מתחברים יחדיו מספר אזורי DNA פגומים. מוקדים אלה דומים ל"בתי קפה לתיקון", שבהם אנשים מתאספים כדי לתקן פריטים שבורים. "מקום מרכזי כזה הופך את התהליך ליעיל יותר", אומר דה לוקה. "רכזת יכולה לכלול עד שש הפסקות שונות שמתוקנות בצורה מתואמת".
לקראת טיפולים יעילים יותר
תוצאות מחקר זה עשויות לתרום לטיפולים טובים יותר במחלות הכרוכות בפגיעה ב-DNA, כגון סרטן והפרעות גנטיות. על ידי הבנה נוספת על האופן שבו תאים מתקנים שבירות DNA, החוקרים יכולים לכוון למנגנוני תיקון DNA ספציפיים. "עם ידע מדויק של תיקון DNA, אנחנו יכולים לתכנן טיפולים חדשים שהם גם יעילים יותר וגם פחות מזיקים", אומר דה לוקה.
