اكتشاف خصائص مفاجئة مضادة للسرطان لجزيء المختبر

اكتشاف خصائص مفاجئة مضادة للسرطان في جزيء المختبر
اكتشاف خصائص مقاومة السرطان المفاجئة لجزيء المختبر - الحائز على جائزة نوبل د. عزيز سنكر في حدث عام 2016. (تصوير جون غاردينر / UNC-Chapel Hill)

الحائز على جائزة نوبل د. في البحث الذي أجرته مجموعة عزيز سنكر في كلية الطب بجامعة الأمم المتحدة ، ظهرت نتائج مثيرة للاهتمام. ويذكر أن الأداة الجزيئية الشائعة لتوسيم الحمض النووي لها خصائص مضادة للسرطان تستحق مزيدًا من الدراسة ، خاصةً لأورام الدماغ الخبيثة. وجد الباحثون في كلية الطب بجامعة الأمم المتحدة أن جزيءًا يسمى EdU ، والذي غالبًا ما يستخدم لتسمية الحمض النووي في التجارب المعملية ، يعتبر في الواقع ضررًا للحمض النووي بواسطة الخلايا البشرية.

بعد كل شيء ، كان من المدهش أن يبدأ عملية إصلاح الحمض النووي خارج نطاق السيطرة. كان هذا اكتشافًا مهمًا. الهدف من الدراسة هو تحفيز إصلاح الحمض النووي للخلايا المصابة ، بما في ذلك الخلايا السرطانية.

نظرًا لسميتها وتفضيلها للخلايا سريعة الانقسام ، فإن الاكتشاف الذي تم الإبلاغ عنه في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، يثير احتمال استخدام EdU كأساس لعلاج السرطان.

سارة جراهام كينان ، وهي أيضًا عضوة في مركز السرطان الشامل بجامعة كارولينا الشمالية ، وأستاذة الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية في كلية الطب بجامعة كارولينا الشمالية. وفقًا لعزيز سنكار ، “ميزات Edu غير المتوقعة تجعله يستحق ذلك. هناك حاجة إلى مزيد من البحث حول إمكاناته ، خاصة ضد سرطانات الدماغ. نود التأكيد على أن هذا اكتشاف علمي أساسي ولكنه مهم. "لا يزال أمام المجتمع العلمي طريق طويل ليقطعه لتحديد ما إذا كان يمكن حقًا استخدام EdU كسلاح ضد السرطان."

تم إنشاء الأداة العلمية الشهيرة EdU (5-ethynyl-2′-deoxyuridine) لأول مرة في عام 2008 كنظير كيميائي للأدينين (A) ، وهو عبارة عن لبنة بناء الحمض النووي ثيميدين ، والتي ترمز إلى الحرف "T" في كود الحمض النووي للسيتوزين . (C) والجوانين (G) والثيمين (T). في الاختبارات المعملية ، يضيف العلماء EdU إلى الخلايا بدلاً من الثيميدين في الحمض النووي.

على عكس نظائر الثيميدين الأخرى ، فإنه يحتوي على "مقبض" كيميائي مفيد ترتبط به جزيئات المسبار الفلوري بإحكام. لذلك ، يمكن استخدامه لتحديد وتتبع الحمض النووي بسرعة وفعالية كبيرة ، على سبيل المثال في دراسات عملية تكرار الحمض النووي أثناء انقسام الخلية.

تم توثيق طريقة استخدام EdU كأداة من قبل العلماء في آلاف الدراسات منذ عام 2008. عزيز سنكر حاصل على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2015 لعمله المهم في إصلاح الحمض النووي. عندما بدأت مجموعته في استخدام EdU ، كان من المدهش اكتشاف أن الحمض النووي الموسوم EdU قد تسبب في استجابة إصلاح الحمض النووي حتى عندما لا تتعرض لعوامل ضارة بالحمض النووي مثل الأشعة فوق البنفسجية.

قال سنكار: "كانت هذه صدمة كبيرة". "لهذا السبب قررنا إجراء مزيد من التحقيق."

بعد الملاحظة الغريبة ، وجد الفريق أن EdU غيّر الحمض النووي بطريقة تسببت في رد فعل إصلاح يعرف باسم إصلاح ختان النيوكليوتيدات ، لأسباب لا تزال غير معروفة. في هذا الإجراء ، تتم إزالة جزء صغير من الحمض النووي التالف ويتم تصنيع تسلسل DNA جديد في مكانه. هذا النظام مسؤول عن إصلاح الكثير من تلف الحمض النووي الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية ودخان السجائر وأدوية العلاج الكيميائي. نظرًا لأن كل سلسلة إصلاح جديدة تحتوي على EdU وبالتالي تؤدي إلى تفاعل إصلاح جديد ، استخدم الباحثون خرائط عالية الدقة لتحديد مواقع إصلاح الختان الناجم عن EdU عبر الجينوم.

على الرغم من أن الآلية الدقيقة لتأثيرات EdU الضارة على الخلايا غير معروفة ، فقد تم قبول هذه الحقيقة. تشير نتائج فريق البحث بقوة إلى أن EdU يقتل الخلايا عن طريق التسبب في فشل عملية إصلاح الختان التي تجعل الخلية تقتل نفسها من خلال عملية تعرف باسم موت الخلايا المبرمج ، وهو نوع من موت الخلايا المبرمج.

وفقًا لسانكار ، كان هذا الاكتشاف مثيرًا للفضول في حد ذاته لأنه أظهر أن أولئك الذين يسمون الحمض النووي بـ EdU يجب أن يفكروا في حقيقة أن القيام بذلك يمكن أن يعزز إصلاح الختان السريع.

وفقًا لسانكار ، يستخدم الآلاف ، إن لم يكن الملايين ، من الباحثين حاليًا EdU لدراسة تكرار الحمض النووي وتكاثر الخلايا في التجارب المعملية ، غير مدركين أن الخلايا البشرية تتعرف على هذا على أنه تلف الحمض النووي.

لاحظ سانكار وزملاؤه أيضًا أن EdU يتم دمجه في الحمض النووي فقط في الخلايا المنقسمة بنشاط ، في حين أن معظم الخلايا السليمة في الدماغ لا تنقسم ، مما يشير إلى أن خصائص EdU قد تشكل الأساس لعقار ناجح لسرطان الدماغ. لذلك ، من الناحية النظرية ، يمكن أن يقتل EdU خلايا الدماغ الخبيثة سريعة الانتشار مع الحفاظ على خلايا الدماغ السليمة المتكاثرة باستمرار.

يخطط سانكار ومجموعته لمواصلة شراكاتهم السابقة مع الأكاديميين الآخرين لاستكشاف الآثار المحتملة لمكافحة السرطان من EdU.

لكن المثير للاهتمام ، مع ذلك ، أن أحداً لم يتابع هذه النتائج ، وفقاً لسانكار. وقال: "لقد اكتشفت الأبحاث السابقة بالفعل دليلاً على أن EdU يقتل الخلايا السرطانية ، وتحديداً خلايا سرطان الدماغ".

المصدر: جامعة ساوث كارولينا

Günceleme: 05/09/2022 22:12

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz