Η ερευνητική ομάδα του Αναπληρωτή Καθηγητή του Τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης Δρ Γεώργιου Ζάχου με κύρια ερευνήτρια τη Δρ Ελένη Πετσαλάκη, ανακάλυψε ένα νέο μηχανισμό, ο οποίος βοηθά τα κύτταρα του ανθρώπου να αναγνωρίσουν ανώμαλες δομές του DNA, οι οποίες ονομάζονται «γέφυρες DNA» και οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε καρκινογένεση. Η ανακάλυψη αυτή μπορεί να μας βοηθήσει να καταλάβουμε καλύτερα την προέλευση της ασθένειας.
Η ερευνητική εργασία δημοσιεύτηκε στο υψηλού κύρους διεθνές επιστημονικό περιοδικό Journal of Cell Biology (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33355621/).
Για να μπορέσει ο οργανισμός μας να μεγαλώσει και να συντηρηθεί, τα μικροσκοπικά κύτταρα του σώματός μας πολλαπλασιάζονται και κάθε μητρικό κύτταρο μοιράζει το DNA του σε δύο θυγατρικά κύτταρα-απογόνους με απόλυτη ακρίβεια. Ωστόσο, ορισμένες φορές τα μακριά νήματα του DNA μέσα στα κύτταρά μας μπλέκονται μεταξύ τους και δημιουργούν «γέφυρες» DNA οι οποίες ενώνουν τα δύο κύτταρα-απογόνους κατά τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Εάν αυτές οι γέφυρες DNA αφεθούν στην τύχη τους, θα τραβηχτούν με δύναμη προς αντίθετες κατευθύνσεις και μπορεί να σπάσουν και να οδηγήσουν σε καρκινογένεση.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν το μηχανισμό με τον οποίο το κύτταρο «καταλαβαίνει» την παρουσία γεφυρών DNA και σταματά τον πολλαπλασιασμό του ώστε να δοθεί χρόνος στα μόρια του DNA να ξεμπλεχτούν χωρίς να σπάσουν. Πιο συγκεκριμένα, έδειξαν ότι οι πρωτεΐνες MRN και ATM «ανιχνεύουν» τη γέφυρα DNA και ενεργοποιούν μια άλλη πρωτεΐνη την Chk2. Η τελευταία, μεταφέρει το σήμα σε ένα σύμπλοκο (ομάδα) πρωτεϊνών που ονομάζεται CPC (chromosomal passenger complex) μέσω τροποποίησης της πρωτεΐνης INCENP του συμπλόκου, και οδηγεί το CPC στην κατάλληλη θέση μέσα στο κύτταρο ώστε να σταματήσει τον πολλαπλασιασμό του κυττάρου και να εμποδίσει το σπάσιμο της γέφυρας DNA. Αξιοσημείωτα, το παραπάνω σηματοδοτικό μονοπάτι είναι επίσης απαραίτητο για την επιβίωση των καρκινικών κυττάρων και διακοπή του παραπάνω μονοπατιού οδηγεί σε θανάτωσή τους.
«Τα αποτελέσματά μας είναι σημαντικά γιατί χαρτογραφούν ένα βασικό μηχανισμό που προστατεύει από καρκινογένεση. Επιπλέον, δείχνουν ότι παρεμπόδιση του μηχανισμού αυτού θα μπορούσε να αποτελέσει την «Αχίλλειο πτέρνα» πολλών μορφών καρκίνου», αναφέρει ο καθηγητής Δρ Γεώργιος Ζάχος. «Κατανόηση των μοριακών μηχανισμών της καρκινογένεσης μπορεί να οδηγήσει σε αποτελεσματικότερες, «στοχευμένες» θεραπείες στο άμεσο μέλλον» προσθέτει η μεταδιδακτορική ερευνήτρια Δρ Ελένη Πετσαλάκη.
Η παραπάνω έρευνα χρηματοδοτήθηκε από τον οργανισμό Fondation Santé, ένα ιδιωτικό ίδρυμα με έδρα στη Ελλάδα και τις Η.Π.Α το οποίο χρηματοδοτεί αποκλειστικά επιστημονικούς, εκπαιδευτικούς και φιλανθρωπικούς σκοπούς (https://fondationsante.org). Η Δρ Πετσαλάκη χρηματοδοτείται από την Ελλάδα και την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Ανάπτυξη Ανθρώπινου Δυναμικού, Εκπαίδευση και Διά Βίου Μάθηση», στο πλαίσιο της Πράξης «Ενίσχυση Μεταδιδακτόρων ερευνητών/ερευνητριών - Β΄ Κύκλος» (MIS-5033021), που υλοποιεί το Ίδρυμα Κρατικών Υποτροφιών (ΙΚΥ).
φωτογραφία εξωφύλλου: Unsplash
