מחקר חדשני של המבנים הנסתרים של ה-DNA עשוי לפתוח גישות חדשות לטיפול ואבחון של מחלות, כולל סרטן.
ה-DNA ידוע בצורת הסליל הכפול שלו. אבל הגנום האנושי מכיל גם יותר מ-50,000 מבני DNA יוצאי דופן דמויי 'קשר' הנקראים i-motifs, כך גילו חוקרים במכון גרוואן למחקר רפואי.
פורסם היום ב כתב העת EMBO היא המפה המקיפה הראשונה של מבני ה-DNA הייחודיים הללו, ושופכת אור על התפקידים הפוטנציאליים שלהם בוויסות הגנים המעורבים במחלות.
במחקר ציון דרך משנת 2018, מדעני Garvan היו הראשונים שהמחישו ישירות מוטיבים i בתוך תאים אנושיים חיים באמצעות כלי נוגדנים חדש שפיתחו כדי לזהות ולהיצמד למוטיבי i. המחקר הנוכחי מתבסס על הממצאים הללו על ידי פריסת נוגדן זה לזיהוי מיקומי i-motif על פני הגנום כולו.
במחקר זה, מיפינו יותר מ-50,000 אתרי i-motif בגנום האנושי המופיעים בכל שלושת סוגי התאים שבדקנו. זה מספר גבוה להפליא עבור מבנה DNA שקיומו בתאים נחשב פעם שנוי במחלוקת. הממצאים שלנו מאשרים שמוטיבים של i הם לא רק סקרנות מעבדתית אלא נפוצים – וסביר שהם ממלאים תפקידי מפתח בתפקוד הגנומי."
דניאל כריסט, מחבר בכיר, פרופסור, ראש המעבדה לטיפול נוגדנים ומנהל המרכז לטיפול ממוקד בגרוואן
מוטיבים i DNA מוזרים יכולים למלא תפקיד דינמי בפעילות הגנים
מוטיבים I הם מבני DNA השונים מצורת הסליל הכפול האיקוני. הם נוצרים כאשר מתיחות של אותיות ציטוזין על אותו גדיל DNA מתחברות זו עם זו, ויוצרות מבנה בעל ארבעה גדילים ומפותל הבולט מהסליל הכפול.
החוקרים מצאו שמוטיבים של i אינם מפוזרים באופן אקראי אלא מרוכזים באזורים תפקודיים מרכזיים של הגנום, כולל אזורים השולטים בפעילות הגנים.
"גילינו שמוטיבים של i קשורים לגנים פעילים מאוד בזמנים ספציפיים במחזור התא. זה מצביע על כך שהם ממלאים תפקיד דינמי בוויסות פעילות הגנים", אומר כריסטיאן דיוויד פניה מרטינז, קצין מחקר במעבדה לטיפול נוגדנים. והמחבר הראשון של המחקר.
"גילינו גם שמוטיבים של i נוצרים באזור המקדם של אונקוגנים, למשל MYC אונקוגן, המקודד לאחד מהמטרות ה"בלתי ניתן למסייס" הידועים לשמצה של הסרטן. זה מציג הזדמנות מרגשת למקד גנים הקשורים למחלות דרך מבנה ה-i-motif", הוא אומר.
מוטיבים אני טומנים בחובם הבטחה לסוג חדש של טיפולים ואבחון
"הנוכחות הנרחבת של מוטיבים i ליד רצפי 'הגביע הקדוש' הללו המעורבים בסוגי סרטן שקשה לטפל בהם פותחת אפשרויות חדשות לגישות אבחנתיות וטיפוליות חדשות. ייתכן שניתן יהיה לתכנן תרופות המכוונות למוטיבי i כדי להשפיע על ביטוי גנים , מה שיכול להרחיב את אפשרויות הטיפול הנוכחיות", אומרת פרופסור חבר שרה קמרפלד, מנהלת מדעית ראשית ב-Garvan ומחברת שותפה של המחקר.
פרופסור כריסטוס מוסיף שמיפוי מוטיבים i היה אפשרי רק הודות למומחיות המובילה בעולם של גרוואן בפיתוח נוגדנים ובגנומיקה. "המחקר הזה הוא דוגמה לאופן שבו מחקר בסיסי וחדשנות טכנולוגית יכולים לבוא יחד כדי ליצור תגליות משנות פרדיגמה", הוא אומר.
