A tudósok „legjobb időt” találtak a kemoterápiás gyógyszerek beadására
A biológiai órákra és a DNS-helyreállításra vonatkozó új kutatások szerint a ciszplatin kemoterápiás szerének a rákos betegek számára történő beadásának legjobb időpontja az lehet, ha egészséges szövetük a sérült DNS javításával foglalkozik.
A most közzétett tanulmány PNAS, az első, amely a ciszplatin-kezelést követő 24 órán belül feltérképezi az emlős genomjának teljes DNS-helyreállítását.
A kutatás mögött álló kutatók feltérképezték a DNS-helyreállítást egy egérgenomban, meghatározva a specifikus géneket és időzítéseket.
"Megállapítottuk" - magyarázza Aziz Sancar, a tanulmány egyik vezető szerzője, aki a Chapel Hill-i Észak-Karolinai Egyetem biokémiai és biofizikai professzora. [[Hogy] közel 2000 gén létezik, amelyek különböző részeit különböző időpontokban javítják. a géntől függően. ”
Egy egér esetében úgy tűnik, hogy az egészséges szövetekben a DNS-helyreállítás leghasznosabb ideje hajnal és alkonyat előtt van.
DNS-javítás és biológiai órák
Prof. Sancar - aki elnyerte a 2015-ös kémiai Nobel-díjat a „DNS-helyreállítás mechanisztikus tanulmányainak” munkájával - úgy gondolja, hogy javíthatjuk a rákkezeléseket azáltal, hogy jobban megértjük, hogyan működnek együtt a DNS-javítás és a biológiai órák „a genomban és a szervek. ”
Minden szervezetnek biológiai órái vannak specifikus fehérjék formájában, szinte minden szerv és szövet minden egyes sejtjében.
A biológiai órafehérjéket kódoló és ellenőrző gének sokféle fajban hasonlóak - a gombáktól a gyümölcslegyekig és az egerekig, az emberekig.
Szabályozzák az összes biológiai folyamatot, amelyek nagyjából napi 24 órás mintát vagy cirkadián ritmust követnek, és döntő fontosságúak a szervek és szövetek egészséges működéséhez.
Jelenleg azonban keveset tudunk a biológiai óra gének és más molekuláris folyamatok - például a DNS-helyreállítás - kölcsönhatásáról, amely folyamatosan zajlik a testben, miközben védekezik a DNS-károsodások ellen - például az ultraibolya fény okozta károsodások ellen. .
Cisplatin és kronoterápia
A ciszplatin egy kemoterápiás gyógyszer, amelyet széles körben alkalmaznak számos rák kezelésében, beleértve a petefészekrákot, a tüdőrákot, a hólyagrákot, a hererákot, valamint a fej- és nyaki rákot. A rákos sejteket elpusztítja a DNS károsodásával, a DNS helyreállításának megzavarásával és a sejtek öngyilkosságával.
Sajnos a gyógyszer hasznosságát súlyos mellékhatások korlátozzák - különösen mérgező a májra, a vesére, az agyra és az idegrendszer többi részére.
A kutatók szívesen találnak módokat a ciszplatin-kezelés mellékhatásainak csökkentésére. Egy viszonylag új terület, amely ezt a célt követi, a krónoterápia, amely megközelítés során a gyógyszereket egyszerre adják a biológiai órának megfelelően.
Tanulmányok szerint a krónoterápia hatékony lehet többek között olyan állapotok kezelésében, mint az epilepszia, a gyomorégés és az asztma.
A rákellenes gyógyszerek krónterápiája már számos tanulmány tárgyát képezte. Ezek arra törekedtek, hogy megállapítsák a nap legjobb idejét, amikor a gyógyszer maximális rákellenes hatást és minimális mellékhatásokat mutat.
Eddig az ilyen „kronokemoterápiás” vizsgálatok eredményei csalódást okoztak. De Sancar professzor úgy véli, hogy a hiba abban rejlik, hogy ezek a tanulmányok „empirikus” megközelítést alkalmaztak, amikor az orvosok különböző napszakokban adták a gyógyszereket, majd megjegyezték, hogy melyik eredményezte a legjobb eredményt.
Egy olyan megközelítés, amely figyelembe veszi a DNS-helyreállítás időzítését - a rák és a normál sejtek kulcsfontosságú biológiai folyamata - nagyobb sikerrel járhat. Ez az a szög, amelyet Prof. Sancar és munkatársai úgy döntöttek, hogy felfedezik.
A genom helyreállítása két biológiai óra vezetésével
Új tanulmányuk során felfedezték, hogy „a genomjavítást két cirkadián program irányítja”. Az egyik program a gének átírására vonatkozik, a másik pedig nem.
A transzkripció az a mechanizmus, amelyen keresztül a genomban lévő kód átjut a sejtbe azáltal, hogy átírja a DNS kettős spiráljából az RNS egyetlen szálává. A kód utasításokat tartalmaz akár egy fehérje előállításához, akár a sejtfolyamat szabályozásához.
A tudósok felfedezték, hogy a gének átírt részeinek DNS-javítása közvetlenül hajnal előtt vagy alkonyat előtt volt a legaktívabb, míg a nem átírt részek DNS-javítása általában éppen alkonyat előtt volt a legaktívabb.
Sancar professzor azt mondja, hogy még mindig sokat kell megtudniuk arról, hogy a biológiai órák hogyan hatnak a „DNS-helyreállítás alapvető mechanizmusaival”.
Ő és csapata azonban úgy véli, hogy ennek az interakciónak a további ismerete fontos lehet a rák lassításában a kemoterápia optimalizálása mellett, miközben csökkentik annak mellékhatásait.
"Munkánk azt sugallja, hogy a legjobb lehet a ciszplatint adni a betegeknek, amikor a sejtek normális DNS-helyreállítása a zenitjén van."
Prof. Aziz Sancar
