Ανακαλύφθηκε τετραπλή έλικα DNA σε ανθρώπινα κύτταρα

Ερευνητές από το Κέιμπριτζ, με επικεφαλής τον ινδικής καταγωγής καθηγητή ιατρικής χημείας Σανκάρ Μπαλασουμπραμάνιαν, ανακοίνωσαν μέσω του επιστημονικού περιοδικού Nature Chemistry, πως μέσα στο ανθρώπινο γονιδίωμα υπάρχει μία τετραπλή έλικα, γνωστή επιστημονικά και ως «G-quadruplex», η οποία ενδεχομένως να συνδέεται με τον καρκίνο.

Μέχρι στιγμής, γνωρίζαμε πως το περίφημο «μόριο της ζωής», που είναι φορέας του γενετικού μας κώδικα, έχει διπλή έλικα. Την ιστορική αυτή ανακάλυψη είχε κάνει το 1953 ο Βρετανός Φράνσις Κρικ και ο Αμερικανός Τζέημς Γουότσον.

Ωστόσο, η νέα ερευνητική ομάδα ελπίζει πως η ανακάλυψή της θα οδηγήσει σε μία νέα γενιά στοχευμένων αντικαρκινικών θεραπειών, οι οποίες θα χρησιμοποιούν συνθετικά μόρια για να παγιδεύσουν τις περίπλοκες δομές DNA και συνεπώς να σταματήσουν τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων.

Όπως δήλωσε ο Μπαλασουμπραμάνιαν, η τετραπλή έλικα «ίσως αποτελεί το κλειδί για να βρούμε νέους τρόπους επιλεκτικής αναστολής του πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων».

Η ανακάλυψη σηματοδοτεί το τέλος μίας 10ετούς έρευνας, που είχε ως σκοπό την απόδειξη πως μία τετραπλή έλικα μπορεί να σχηματιστεί και μέσα στα ίδια τα ζωντανά ανθρώπινα κύτταρα και όχι μόνο σε τεχνητές συνθήκες εργαστηρίου.

Η τετραπλή έλικα ονομάζεται G-quadruplex γιατί σχηματίζεται σε περιοχές του DNA που είναι πλούσιες σε γουανίνη (G), μία από τις τέσσερις χημικές βάσεις του γενετικού «αλφαβήτου» που περιέχει όλες τις γενετικές πληροφορίες (οι άλλες τρεις είναι η αδενίνη (Α), κυτοσίνη (C), και θυμίνη (Τ)).

Η ομάδα ξεκίνησε με υποθετικά υπολογιστικά μοντέλα και προχώρησε με συνθετικές εκδοχές σε δοκιμαστικούς σωλήνες, αποδεικνύοντας πως η τετραπλή έλικα υπάρχει στα ζωντανά ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα.

Αν και υπάρχουν αποδείξεις πως η «G-quadruplex» υπάρχει σε μονοκύτταρους οργανισμούς, που ονομάζονται βλεφαριδοφόρα, εντούτοις είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται σε ανθρώπινα κύτταρα.

Η τετραπλή έλικα DNA φαίνεται να είναι πιο συχνή σε κύτταρα που διαιρούνται με ταχύ ρυθμό, πράγμα που ίσως μελλοντικά βοηθήσει στον εντοπισμό των καρκινικών κυττάρων, τα οποία πολλαπλασιάζονται γρήγορα.

Οι βρετανοί ερευνητές υπό τον Μπαλασουμπραμάνιαν ανακάλυψαν ότι όταν υπάρχει υψηλή αναλογία της γουανίνης, η διπλή έλικα διασπάται και αναδιαμορφώνεται σε τετραπλή. Αυτή η ασυνήθιστη δομή είναι παροδική και πιο συχνή κατά τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, ενώ εμφανίζεται τόσο στον πυρήνα των χρωμοσωμάτων, όσο και στα άκρα τους (τα τελομερίδια).

Οι επιστήμονες κατάφεραν με τη βοήθεια άλλων συνθετικών μορίων να παγιδεύσουν την τετραπλή έλικα του DNA και να τη σταθεροποιήσουν, γεγονός που δίνει ελπίδες ότι στο μέλλον μπορεί να τεθεί υπό έλεγχο ο ανεξέλεγκτος πολλαπλασιασμός των καρκινικών κυττάρων.

«Είναι νωρίς ακόμα, αλλά αν καταφέρουμε να χαρτογραφήσουμε πού ακριβώς στο γονιδίωμα εμφανίζονται αυτές οι τετραπλές δομές, ίσως μάθουμε να ελέγχουμε καλύτερα τα γονίδια ή τις άλλες κυτταρικές διεργασίες που διαταράσσονται σε ασθένειες όπως ο καρκίνος. Αυτό είναι το μακροπρόθεσμό όραμά μας», πρόσθεσε ο Μπαλασουμπραμάνιαν.

enet

Advertisements