Tutkijat ovat saattaneet löytää 'parhaan ajan' kemoterapian antamiseksi
Paras aika päivästä antaa kemoterapialääke sisplatiini syöpää sairastaville voi olla, kun heidän terve kudoksensa on kiireinen vahingoittuneen DNA: n korjaamisessa, biologisten kellojen ja DNA: n korjaamisen uuden tutkimuksen mukaan.
Tutkimus, joka on nyt julkaistu PNAS, on ensimmäinen, joka kartoittaa DNA: n korjautumisen koko nisäkkään genomissa 24 tunnin sisällä sisplatiinikäsittelystä.
Tutkimuksen taustalla olevat tutkijat kartoittivat DNA-korjauksen hiiren genomissa tunnistamalla tietyt geenit ja ajoitukset.
"Löysimme", selittää tutkimuksen vanhempi kirjoittaja Aziz Sancar, joka on biokemian ja biofysiikan professori Pohjois-Carolinan yliopistossa Chapel Hillissä, "[että] on lähes 2000 geeniä, joiden eri osia korjataan eri aikoina. päivän mittaan geenistä riippuen. "
Hiirelle näyttää siltä, että kiireisin aika DNA: n korjaamiseen terveessä kudoksessa on ennen aamunkoittoa ja ennen hämärää.
DNA: n korjaus ja biologiset kellot
Professori Sancar - joka voitti vuoden 2015 kemian Nobel-palkinnon työstään "DNA: n korjaamisen mekanistisista tutkimuksista" - ajattelee, että voimme parantaa syöpähoitoja ymmärtämällä paremmin, kuinka DNA: n korjaus ja biologiset kellot toimivat yhdessä "koko genomissa ja eri genomissa elimet. "
Kaikilla organismeilla on biologiset kellot spesifisten proteiinien muodossa lähes jokaisen elimen ja kudoksen kussakin solussa.
Geenit, jotka koodaavat ja hallitsevat biologisia kelloproteiineja, ovat samanlaisia monilla lajeilla - sienistä hedelmäkärpäisiin ja hiiriin ihmisiin.
Ne säätelevät kaikkia biologisia prosesseja, jotka seuraavat noin 24 tunnin päivittäistä mallia tai vuorokausirytmiä, ja ne ovat elintärkeitä elinten ja kudosten terveelle toiminnalle.
Tällä hetkellä tiedämme kuitenkin vähän biologisten kellogeenien ja muiden molekyyliprosessien, kuten DNA: n korjaamisen, vuorovaikutuksesta, joka tapahtuu koko ajan kehossa, kun se puolustaa itseään DNA-vaurioilta - kuten ultraviolettivalon aiheuttamilta vaurioilta. .
Sisplatiini ja kronoterapia
Sisplatiini on kemoterapialääke, jota käytetään laajalti monien syöpien hoidossa, mukaan lukien munasarjasyöpä, keuhkosyöpä, virtsarakon syöpä, kivesten syöpä sekä pään ja kaulan syöpä. Se tappaa syöpäsolut vahingoittamalla DNA: ta, häiritsemällä DNA: n korjaamista ja saamalla solut itsemurhaan.
Valitettavasti lääkkeen käyttökelpoisuutta rajoittavat vakavat haittavaikutukset - erityisesti se on myrkyllistä maksalle, munuaisille, aivoille ja muulle hermostolle.
Tutkijat haluavat löytää tapoja vähentää sisplatiinihoidon sivuvaikutuksia. Suhteellisen uusi ala, joka pyrkii tähän tavoitteeseen, on kronoterapia, lähestymistapa, jossa lääkkeitä annetaan kerrallaan biologisen kellon mukaan.
Tutkimukset ovat ehdottaneet, että kronoterapia voisi olla tehokasta muun muassa epilepsian, närästyksen ja astman hoidossa.
Syöpälääkkeiden krooninen hoito on ollut jo useiden tutkimusten kohteena. He ovat pyrkineet selvittämään parhaan kellonajan, jolloin lääkkeellä on maksimaaliset syövän vastaiset vaikutukset ja vähiten sivuvaikutuksia.
Toistaiseksi tällaisten "kronokemoterapia" -tutkimusten tulokset ovat olleet pettymyksiä. Mutta professori Sancar uskoo, että vika voi olla siinä, että nämä tutkimukset ovat omaksuneet "empiirisen" lähestymistavan, jossa lääkärit antavat lääkkeitä eri vuorokaudenaikoina ja huomauttavat sitten, mitkä tuottivat parhaat tulokset.
Lähestymistapa, jossa otetaan huomioon DNA: n korjaamisen ajoitukset - keskeinen biologinen prosessi syövässä ja normaaleissa soluissa - saattaa olla menestyvämpi. Tämä on kulma, jonka professori Sancar ja kollegat päättivät tutkia.
Genomikorjaus kahden biologisen kellon johdolla
Uudessa tutkimuksessaan he havaitsivat, että "genomin korjaamista ohjataan kahdella vuorokauden ohjelmalla". Yksi ohjelma koskee geenien transkriptiota, ja toinen ei.
Transkriptio on mekanismi, jonka kautta genomissa oleva koodi toimitetaan soluun transkriptoimalla se DNA: n kaksoiskierteestä yhdeksi RNA-juosteeksi. Koodi sisältää ohjeet joko proteiinin valmistamiseksi tai soluprosessin säätämiseksi.
Tutkijat havaitsivat, että geenien transkriboitujen osien DNA-korjaus oli aktiivisinta juuri ennen aamunkoittoa tai juuri ennen hämärää, kun taas transkriboimattomien osien DNA-korjaus oli yleensä aktiivisinta juuri ennen hämärää.
Professori Sancar sanoo, että heillä on vielä paljon opittavaa siitä, miten biologiset kellot ovat vuorovaikutuksessa "DNA: n korjaamisen perusmekanismien" kanssa.
Hän ja hänen tiiminsä uskovat kuitenkin, että tämän vuorovaikutuksen tuntemus voi olla tärkeää syövän hidastamiseksi optimoimalla kemoterapiaa vähentämällä samalla sen sivuvaikutuksia.
"Työmme viittaa siihen, että sisplatiinia voisi olla parasta antaa potilaille, kun heidän normaalin solujen DNA-korjauksensa on sen huippuaikana."
Professori Aziz Sancar
