НАУЧНИЦИ СУ МОЖДА ПРОНАШЛИ „НАЈБОЉЕ ВРЕМЕ“ ЗА ПРИМЕНУ ХЕМО ЛЕКОВА

Најбоље доба дана за давање хемотерапијског лека цисплатина људима са раком могло би бити када је њихово здраво ткиво заузето поправљањем оштећене ДНК, према новом истраживању биолошких сатова и поправци ДНК.

Давање цисплатина пацијентима са карциномом у одређено доба дана може смањити нежељене ефекте.

Студија, која је сада објављена у ПНАС, је прва која је мапирала поправку ДНК у целини генома сисара у 24 сата након третмана цисплатином.

Истраживачи који стоје иза студије мапирали су поправку ДНК у геному миша, идентификујући одређене гене и временске одреднице.

„Открили смо“, објашњава виши аутор студије Азиз Санцар, професор биохемије и биофизике на Универзитету Северне Каролине у Цхапел Хиллу, „[да] постоји близу 2.000 гена, од којих се различити делови поправљају у различито време дана, у зависности од гена. "

За мишеве се чини да је најпрометније време за поправку ДНК у здравом ткиву пре зоре и пред сумрак.

Поправак ДНК и биолошки сатови

Професор Санцар - који је 2015. године добио Нобелову награду за хемију за свој рад на „механистичким студијама поправљања ДНК“ - сматра да можемо побољшати лечење рака бољим разумевањем како ДНК поправка и биолошки сатови раде заједно „у целом геному и у различитим органа “.

Сви организми имају биолошке сатове у облику специфичних протеина унутар сваке ћелије скоро сваког органа и ткива.

Гени који кодирају и контролишу биолошке протеине сата су слични у широком спектру врста - од гљивица до воћних мушица и мишева до људи.

Они регулишу све биолошке процесе који следе приближно 24-часовни дневни режим или циркадијални ритам и пресудни су за здраво функционисање органа и ткива.

Међутим, тренутно знамо мало о међусобном деловању биолошких часовних гена и других молекуларних процеса, попут поправљања ДНК, које се све време одвија у телу док се брани од оштећења ДНК - попут оне изазване ултраљубичастом светлошћу .

Цисплатин и хронотерапија

Цисплатин је хемотерапијски лек који се широко користи у лечењу многих карцинома, укључујући рак јајника, рак плућа, рак бешике, рак тестиса и рак главе и врата. Убија ћелије рака оштећујући ДНК, ометајући обнављање ДНК и узрокујући ћелије да изврше самоубиство.

Нажалост, корисност лека ограничена је озбиљним нежељеним ефектима - посебно је токсичан за јетру, бубреге, мозак и остатак нервног система.

Истраживачи желе да пронађу начине да смање нежељене ефекте лечења цисплатином. Релативно ново поље које тежи овом циљу је хронотерапија, приступ у коме се лекови дају истовремено да одговарају биолошком сату.

Студије су сугерисале да би хронотерапија могла бити ефикасна за лечење стања као што су епилепсија, жгаравица и астма, између осталог.

Хронотерапија лековима против рака већ је била предмет неколико студија. Они су покушали да утврде најбоље доба дана у којем лек има максималне ефекте против рака и минималне нежељене ефекте.

До сада су резултати таквих студија „хронохемотерапије“ били разочаравајући. Али професор Санчар верује да би кривица могла да лежи у чињеници да су ове студије имале „емпиријски“ приступ, док су лекари давали лекове у различито доба дана, а затим бележећи који су дали најбоље резултате.

Приступ који узима у обзир време поправљања ДНК - кључног биолошког процеса у раку и нормалним ћелијама - могао би имати више успеха. То је угао који су проф. Санчар и колеге одлучили да истраже.

Поправка генома вођена од два биолошка сата

У својој новој студији открили су да „поправљање генома контролишу два циркадијска програма“. Један програм се тиче транскрипције гена, а други се не тиче.

Транскрипција је механизам преко кога се код који се налази у геному испоручује ћелији транскрибовањем из двоструке спирале ДНК у један ланац РНК. Код садржи упутства или за стварање протеина или за регулисање ћелијског процеса.

Научници су открили да је ДНК поправак преписаних делова гена био најактивнији пред зору или пред сам сумрак, док је ДНК поправак непреписаних делова обично био најактивнији непосредно пред сумрак.

Професор Санцар каже да морају још много тога да науче о томе како биолошки сатови комуницирају са „основним механизмима поправке ДНК“.

Међутим, он и његов тим верују да би више знања о овој интеракцији могло бити важно за успоравање карцинома оптимизацијом хемотерапије уз истовремено смањење њених нежељених ефеката.