Yeni bir araştırmaya göre kanser hücreleri, yıkıcı niteliklerinin bir kısmını benzersiz, "halka şekilli" DNA'ya borçlu olabilir.
Bugün Nature dergisinde yayınlanan çalışma (20 Kasım), bazı kanser hücrelerinde DNA'nın sağlıklı hücrelerde olduğu gibi iplik benzeri yapılara toplanmadığını - bunun yerine genetik materyalin bir halka haline geldiğini buldu. kanseri daha agresif yapan şekil gibi.
San Diego'daki California Üniversitesi'nde patoloji profesörü olan kıdemli yazar Paul Mischel, "DNA sadece dizisinde değil, şeklinde de bilgi veriyor" dedi.
Biyoloji sınıfından hatırlayacağınız gibi, DNA'mızın çoğu kromozom olarak bilinen yapılarda hücrenin çekirdeğinde sıkıca paketlenmiştir. Hemen hemen tüm hücrelerde, her biri bir iskele görevi gören protein gruplarının etrafına sıkıca sarılmış yaklaşık 6 fit (1,82 metre) DNA'dan oluşan 23 çift kromozom bulunur.
Bu reçel dolu yapı, bazı genlerin genetik talimatları "okuyan" ve gerçekleştiren moleküller tarafından erişilebilir olmasına izin verirken, diğer genlerin gizli kalmasına izin verir. Sonuç olarak, hücrenin istenmeyen genetik talimatları gerçekleştirmesini ve düzensiz bir şekilde çoğaltılmasını (yeni "yavru hücreler" yaratılması) engelleyen yüksek derecede düzenlenmiş makineler elde edilir.
“Genetik hakkında öğrendiğimiz her şey değişikliklerin yavaş olması gerektiğini söylüyor,” dedi Mischel Live Science'a. Ancak yıllar önce Mischel ve ekibi, glioblastoma adı verilen belirli bir beyin kanserinde tümörlerin "hiç mantıklı olmayan bir oranda değişebildiklerini" gördüler. Tümör hücreleri, kızı hücrelere ayrıldıklarında, bir şekilde onkogenlerin - normal bir hücreyi kanserli bir hücreye dönüştürebilen genlerin - ifadesini arttırıyor gibi görünüyordu.
Mischel, bu güçlendirilmiş onkogen kopyalarının bazılarının "kendilerini kromozomlardan temizlemediğini" ortaya çıkardı. Yazarların Science dergisinde 2014 yılında yayınlanan bir makaleye göre, kromozomlardan koptuktan sonra, hücrenin içindeki diğer DNA parçalarına takılıyorlardı. İnsan hücrelerinin neredeyse yarısında, ancak sağlıklı hücrelerde nadiren tespit edildi, yazarlar 2017'de Nature dergisinde yayınlanan bir makalede bildirildi.
Bu yeni çalışmada, ecDNA'nın neden bu kadar sağlam olduğunu anladılar. Görüntüleme ve moleküler analizlerin bir kombinasyonu, bu DNA parçalarının, bakterilerde bulunan dairesel DNA'ya benzer şekilde, halka şeklinde proteinlerin etrafına sarıldığını ortaya çıkarmıştır.
Bu halka şekli, hücrenin makinelerinin onkogenler de dahil olmak üzere bir dizi genetik bilgiye erişmesini çok daha kolay hale getirir, böylece onları hızlı bir şekilde kopyalayabilir ve ifade edebilir (örneğin, sağlıklı bir hücreye kanserli hale getirme talimatı verebilir). Bu kolay erişilebilirlik, tümör hücrelerinin çok miktarda tümör teşvik eden onkogen üretmesine, hızlı bir şekilde gelişmesine ve değişen bir ortama kolayca uyum sağlamasına olanak tanır.
Dahası, araştırmacılar, genlerini kız hücrelerine düzenli ve beklenen bir şekilde bölen sağlıklı hücrelerin aksine, bu kanser hücrelerinin ekDNA'larını rastgele yollarla dağıttığını buldular. Mischel, "tonlarca ton onkojen pompalamak için bir fabrika" gibi, bazı kız hücrelerinin tek bir hücre bölümünde birden fazla onkojen kopyası almasına yol açtı.
Araştırmaya dahil olmayan Kuzeybatı Üniversitesi Lurie Kanser Merkezi'nde Kanser Genomik Merkezi direktörü Feng Yue, "Bu çok heyecan verici bir çalışma." Dedi. "Bu çalışma, ecDNA'nın insan kanserinde onkogeneze nasıl katkıda bulunduğuna dair kavramsal bir ilerlemeyi temsil ediyor."
Mischel ve diğer bazı çalışma yazarları, ec-DNA tabanlı tedavileri araştıran bir şirket olan Boundless Bio Inc.'in kurucu ortaklarıdır. Çalışma ortak yazarı Vineet Bafna aynı zamanda kurucu ortaktır ve Digital Proteomics şirketinde hisse sermayesi vardır, ancak yazarlar her iki şirketin de bu araştırmaya dahil olmadığını iddia etmektedir.
