Ung thư ruột kết: Các nhà khoa học tìm ra cơ chế khuynh hướng mới
Nghiên cứu mới tìm ra một cơ chế mới can thiệp vào khả năng tự sửa chữa của DNA, khiến một số người có khuynh hướng mắc bệnh ung thư ruột kết về mặt di truyền.
Nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Hóa học tự nhiên, và tác giả đầu tiên của bài báo là Kevin J. McDonnell, từ Trung tâm Ung thư Toàn diện Norris, có trụ sở tại Đại học Nam California ở Los Angeles.
Đồng tác giả nghiên cứu Jacqueline Barton - Giáo sư Hóa học John G. Kirkwood và Arthur A. Noyes tại Viện Công nghệ California ở Pasadena - là nhà nghiên cứu đầu tiên, hơn 2 thập kỷ trước, đã xác định một quá trình DNA được gọi là “Sự vận chuyển điện tích DNA. ”
Vận chuyển điện tích DNA đề cập đến quá trình các electron di chuyển qua chuỗi xoắn kép của DNA của chúng ta, gửi tín hiệu đến cái gọi là protein sửa chữa DNA và “bảo” chúng bắt đầu sửa chữa những tổn thương được tìm thấy trên đường đi.
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu chỉ ra cách một biến thể di truyền thường được tìm thấy trong ung thư ruột kết phá vỡ quá trình vận chuyển điện tích DNA này.
Các nhà khoa học giải thích, phát hiện này có thể có ý nghĩa quan trọng đối với việc phòng chống ung thư ruột kết.
Cơ chế mới của khuynh hướng ung thư
McDonnell và các đồng nghiệp của ông tập trung vào một đột biến trong một gen được gọi là MUTYH. Bình thường, MUTYH cung cấp hướng dẫn để tạo một protein sửa chữa DNA.
Đột biến gen ở MUTYHtuy nhiên, ảnh hưởng đến khả năng tự sửa chữa các lỗi của DNA. MUTYH đột biến cũng có liên quan đến bệnh đa polyposis, hoặc sự hình thành các khối polyp trong ruột kết mà sau này có thể dẫn đến ung thư.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu tập trung vào một MUTYH đột biến được gọi là C306W, ảnh hưởng đến MUTYHKhả năng giữ và giữ một cụm nguyên tử sắt và lưu huỳnh cực nhỏ lại với nhau bên trong protein.
Một số thí nghiệm điện hóa trong nghiên cứu đã tiết lộ rằng đột biến C306W làm cho cụm sắt-lưu huỳnh bị phân hủy khi nó tiếp xúc với oxy. Các cụm sắt-lưu huỳnh là chìa khóa để sửa chữa DNA, vì vậy sự suy thoái này ngăn cản protein MUTYH thực hiện công việc sửa chữa DNA của nó.
Các cụm sắt-lưu huỳnh rất quan trọng đối với việc sửa chữa DNA vì chúng cung cấp các điện tử mà protein cần để "bám vào" chuỗi xoắn kép của DNA và "quét" để tìm hư hỏng.
Giáo sư Barton giải thích: “Chúng tôi đã phát hiện ra rằng đột biến [C306W] đối với protein sửa chữa DNA liên quan đến ung thư [MUTYH] có thể làm gián đoạn quá trình vận chuyển điện tử qua DNA.
Trong bài báo, McDonnell và các đồng nghiệp kết luận, "[W] e đã ghi lại và đưa ra lời giải thích cho một cơ chế mới của bệnh đa polyp đại tràng và khuynh hướng ung thư liên quan đến sự thỏa hiệp điện hóa của cụm MUTYH [sắt-lưu huỳnh]."
Phillip Bartels, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ về hóa học và là một trong ba đồng tác giả của nghiên cứu, bình luận về phát hiện này. Ông giải thích, “Đây chỉ là phần nổi của tảng băng […] Có thể có những đột biến khác ở bệnh nhân ung thư ngoài C306W làm gián đoạn quá trình vận chuyển điện tích này một cách tương tự.”
Giáo sư Barton hy vọng rằng nghiên cứu mới sẽ mở đường cho các chiến lược phòng ngừa mới chống lại bệnh ung thư ruột kết.
“Công trình cung cấp một chiến lược để suy nghĩ về cách có thể ổn định các protein sửa chữa này và khôi phục khả năng thực hiện tín hiệu tầm xa thông qua DNA, để các protein sửa chữa có thể tìm thấy và sửa chữa các đột biến trong DNA trước khi chúng dẫn đến ung thư.”
Giáo sư Jacqueline Barton
