Группа белков DREAM может стать ключом к борьбе с раком и увеличению продолжительности жизни
ДНК основа жизни, но если она не восстанавливается в нашем организме на регулярной основе, это может привести к серьезным заболеваниям. Повреждение ДНК было связано с образованием рака, болезни Альцгеймера, ХОБЛ и многих других серьезных и часто опасных для жизни состояний. Повреждение также было вовлечено в наш естественный процесс старения. Теперь исследователи, возможно, нашли ключ к тому, почему ДНК восстанавливается в одних клетках, но не в других: набор белков, называемый комплексом DREAM. Полученные данные могут иметь значение для предотвращения рака и продления жизни, хотя необходимы дополнительные исследования.
Нити ДНК в нашем теле постоянно повреждаются из-за естественных процессов. По большей части ущерб восстанавливается биологическими системами, и, если нам повезет, мы не увидим большого воздействия процесса разрушения и восстановления — за исключением, конечно, кумулятивной физической деградации, вызванной старением.
Однако в случае зародышевых клеток, которые являются клетками-предшественниками яйцеклеток и сперматозоидов, повреждение ДНК обычно намного меньше, чем во взрослых клетках.
Мысль состоит в том, что, поскольку зародышевые клетки отвечают за передачу генетического материала от родителей к детям, эволюция позаботилась о том, чтобы повреждение ДНК в этих критически важных носителях информации было сведено к минимуму.
Пытаясь выяснить, почему существует эта разница между зародышевыми клетками и зрелыми клетками тела, исследовательская группа из Кельнского университета обнаружила, что в более развитых клетках есть группа белков, называемая комплексом DREAM, в то время как зародышевые клетки его не имеют.
В предыдущих исследованиях комплекс DREAM был связан с экспрессией генов, а также с образованием рака. Предполагая, что присутствие этого комплекса может каким-то образом ингибировать восстановление ДНК в клетках организма, исследователи провели эксперименты с нематодой C. elegans, более известной как круглый червь.
Исследование подтвердило теорию, и ученые обнаружили, что присутствие комплекса DREAM фактически ограничивало количество механизмов репарации ДНК, существующих в клетках нематод. «Комплекс присоединяется к планам построения ДНК, содержащим инструкции для механизмов восстановления», — говорится в кратком изложении исследования. «Это предотвращает их производство в больших количествах».
В дополнительной фазе исследования команда добилась успеха на мышах, которые были генетически предрасположены к преждевременному старению. Подавляя комплекс DREAM, исследователи смогли обратить вспять естественное повреждение ДНК в сетчатке животных, что, в свою очередь, сохранило их зрение.
Сделав еще один шаг вперед, ученые обнаружили, что ингибирование комплекса DREAM в клетках человека в лаборатории с помощью химических средств также повышает их функциональность по восстановлению ДНК.
«Мы были очень рады увидеть тот же эффект, что и у C. elegans», — сказал Артуро Бухаррабаль, ведущий автор исследования. «Человеческие клетки стали гораздо более устойчивыми к повреждению ДНК после лечения».
Ученые говорят, что потребуются дополнительные исследования, но добавляют, что открытие того, как комплекс DREAM не дает клеткам восстанавливать свою ДНК, может открыть двери для замедления разрушительного действия старения и борьбы с целым рядом заболеваний, включая рак.