Ngăn ngừa ung thư: Sửa chữa DNA 'hoàn hảo' cung cấp cái nhìn sâu sắc
Một nghiên cứu gần đây đã đi sâu vào chi tiết về cách các tế bào sửa chữa các đột biến DNA. Các nhà nghiên cứu cung cấp cái nhìn sâu sắc mới về cái gọi là sửa chữa DNA hoàn hảo.
Nghiên cứu ung thư thường bao gồm một phương pháp tiếp cận đa hướng.
Tất nhiên, việc thử nghiệm các phương pháp điều trị mới và tìm ra những cách mới để tấn công khối u là điều tối quan trọng.
Đồng thời, điều quan trọng là phải hiểu cơ chế dẫn đến ung thư ngay từ đầu.
Chỉ bằng cách loại bỏ sự phức tạp của bệnh ung thư, chúng ta có thể học cách vượt qua nó một lần và mãi mãi.
Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Copenhagen ở Đan Mạch đặc biệt quan tâm đến các cơ chế đằng sau quá trình sửa chữa DNA.
Đột biến DNA
Khi một tế bào phân chia, DNA bên trong nó cũng phân chia và sao chép. Đôi khi, sự sao chép đó không hoàn hảo và tạo ra đột biến.
Đột biến cũng có thể xảy ra trong quá trình trao đổi chất bình thường hoặc do các yếu tố bên ngoài, chẳng hạn như hút thuốc lá hoặc tiếp xúc với tia cực tím.
Theo thời gian, các đột biến có thể tích tụ. Trong một số tế bào, điều này gây ra trạng thái không hoạt động được gọi là lão hóa. Trong các tế bào khác, nó kết thúc bằng việc tế bào chết theo chương trình. Những người khác vẫn sẽ mất khả năng hiểu các hướng dẫn và phát triển mất kiểm soát, cuối cùng hình thành một khối u ung thư.
Sau khoảng sáu lần đột biến, một tế bào có thể trở thành ung thư.
Bởi vì tổn thương DNA là một phần tự nhiên của cuộc sống, các tế bào đã phát triển hệ thống phân tử để sửa chữa nó. Các nhà nghiên cứu gần đây đã nghiên cứu một trong những cơ chế chính. Họ đã công bố những phát hiện của mình trên tạp chí Sinh học tế bào tự nhiên.
'Hệ thống hoàn hảo'
Tế bào có hai hệ thống sửa chữa chính - một trong số đó hiệu quả hơn nhiều so với hệ thống còn lại. Hệ thống sửa chữa hoạt động tốt nhất sử dụng một quá trình được gọi là tái tổ hợp tương đồng. Các tác giả mô tả nó như một hệ thống hoàn hảo.
Hệ thống này tạo ra sự thay thế 3-D hoàn hảo cho DNA bị hỏng, trong khi phương pháp kém chính xác hơn chỉ đơn giản là "dán" các chuỗi DNA lại với nhau theo cách phức tạp hơn, để lại chỗ cho sai sót.
Trong nỗ lực tìm hiểu cách một tế bào quyết định sử dụng cơ chế nào trong hai cơ chế, nhóm nghiên cứu đã xác định được một "máy quét" bên trong các tế bào.
Máy quét này quyết định có kích hoạt sửa chữa DNA hoàn hảo hay không. Sau khi được kích hoạt, con đường này sẽ sửa chữa các đột biến có thể dẫn đến ung thư. Hiểu cách cơ thể thúc đẩy quá trình này sẽ rất hữu ích cho các nhà khoa học đang tìm cách ngăn chặn sự khởi phát của bệnh ung thư.
“Chúng tôi đã phát hiện ra cách tế bào khởi động hệ thống hoàn hảo để sửa chữa các tổn thương DNA nghiêm trọng và do đó bảo vệ chống lại bệnh ung thư. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng một loại protein mà bạn có thể gọi là 'máy quét', quét các histon trong tế bào và trên cơ sở đó khởi chạy quá trình sửa chữa. "
Trưởng nhóm nghiên cứu, GS Anja Groth
Histone là protein giúp đóng gói DNA; chúng cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hòa biểu hiện gen.
Khi các nhà nghiên cứu kiểm tra hai quá trình sửa chữa DNA, họ nhận thấy rằng phương pháp sửa chữa DNA kém hiệu quả hơn dễ kích hoạt hơn nhiều, vì vậy cơ thể sử dụng nó thường xuyên hơn.
BARD1, chất ức chế khối u
Các nhà nghiên cứu trước đây đã mô tả nhiều “chất ức chế khối u”, một trong số đó là BARD1. Các chất ức chế khối u là các gen làm gián đoạn một trong các bước giữa tế bào khỏe mạnh và tế bào ung thư, làm giảm nguy cơ ung thư.
Trong nghiên cứu gần đây, nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng BARD1 hoạt động như một máy quét đã nêu ở trên. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học quan sát thấy BARD1 hoạt động theo cách này.
Các tác giả nói rằng BARD1 thiết lập một loạt các sứ giả chuyển hệ thống sửa chữa DNA hoàn hảo thành thiết bị, do đó sửa chữa các đột biến và cuối cùng làm giảm nguy cơ ung thư.
Khi một tế bào chuẩn bị tách thành hai, trong một thời gian ngắn, nó mang hai chuỗi DNA giống hệt nhau. BARD1 phát hiện khi nào một tế bào ở trong giai đoạn này và nếu có, nó sẽ chặn hệ thống sửa chữa DNA kém hiệu quả hơn. Sửa chữa hoàn hảo bắt đầu và sử dụng chuỗi nhân bản để sửa chữa DNA một cách hoàn hảo.
Tiếp theo từ những phát hiện này, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tìm ra cách tác động đến các cơ chế sửa chữa này để tạo ra các phương pháp điều trị ung thư mới và cải tiến.
Mặc dù dòng điều tra này đang ở giai đoạn sơ khai, nhưng việc có được cái nhìn sâu sắc mới về cách cơ thể chúng ta tự bảo vệ mình khỏi ung thư thật hấp dẫn và thú vị.
