Νέους
δρόμους ανοίγουν για την πρόληψη και τη θεραπεία σοβαρών νοσημάτων, που
έχουν σχέση με αναπτυξιακές ανωμαλίες στον άνθρωπο ερευνητικά
αποτελέσματα Ελλήνων επιστημόνων, σύμφωνα με τα οποία δύο πρωτεΐνες, οι
ERCC1 και XPF, οι οποίες έχουν σημαντικό ρόλο στην επιδιόρθωση βλαβών
του DNA και καθοριστική σημασία στην αναπτυξιακή διαδικασία του
ανθρώπου.
Τα εν λόγω αποτελέσματα δημοσιεύονται στο διεθνούς κύρους επιστημονικό περιοδικό «Νature Cell Biology».
Για τη διάγνωση των αποτελεσμάτων έγιναν πειράματα σε τροποποιημένα γενετικά ποντίκια.
Συγκεκριμένα, ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του ΙΤΕ, με επικεφαλής τον καθηγητή Γιώργο Γαρίνη, ανακάλυψαν νέες λειτουργίες για πρωτεΐνες που επιδιορθώνουν DNA βλάβες.
Οι ασθενείς που γεννιούνται με μεταλλαγές σε γονίδια που είναι υπεύθυνα για την επιδιόρθωση DNA βλαβών έχουν δύο χιλιάδες (2.000) φορές μεγαλύτερη πιθανότητα να εμφανίσουν καρκίνο του δέρματος, να γεράσουν πρόωρα ή να εκδηλώσουν σοβαρές αναπτυξιακές διαταραχές που προκαλούν τον θάνατο.
Σύμφωνα με ανακοίνωση της ερευνητικής ομάδας του ΙΤΕ, «αν και μέχρι σήμερα η σχέση της σταδιακής συσσώρευσης DNA βλαβών στα κύτταρα μας με το καρκίνο και την πρώιμη γήρανση ήταν γνωστή, παρέμενε άγνωστο πώς οι εγγενείς βλάβες σε επιδιορθωτικούς μηχανισμούς DNA βλαβών, αλλά και οι ίδιες οι DNA βλάβες, θα μπορούσαν να προκαλέσουν σοβαρές ανωμαλίες κατά την ανάπτυξη.
Πρόσφατη έρευνα στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του Ιδρύματος Τεχνολογίας Έρευνας, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύονται στο έγκριτο περιοδικό οδήγησε στην αποκάλυψη ότι δύο πρωτεΐνες, οι ERCC1 και XPF που συμμετέχουν στην επιδιόρθωση DNA βλαβών παίζουν ενεργό ρόλο στη διαδικασία της ανάπτυξης στον άνθρωπο».
Τα νέα ερευνητικά ευρήματα ρίχνουν για πρώτη φορά φως στον τρόπο, με τον οποίο εμφανίζονται οι ακανόνιστες μορφές ανάπτυξης του ανθρώπου που μπορεί να φτάσουν ακόμα και στον θάνατο.
Ειδικότερα οι επιστήμονες θεωρούν πως «τα αποτελέσματα εξηγούν για πρώτη φορά, γιατί τα άτομα με μεταλλαγές σε γονίδια που σχετίζονται με την επιδιόρθωση DNA βλαβών εμφανίζουν αναπτυξιακές διαταραχές τόσο σοβαρές, ώστε να προκαλούν οφθαλμοφανείς μορφολογικές ανωμαλίες ή ακόμα και τον θάνατο.
»Το DNA εκτίθεται αδιάκοπα σε γενοτοξικούς παράγοντες που προσβάλλουν την εύθραυστη δομή του, παρεμποδίζοντας τη λειτουργία κάθε κυττάρου.
Για την επιδιόρθωση των βλαβών στο DNA, τα κύτταρα ενεργοποιούν ένα από τους πλέον διαδεδομένους μηχανισμούς στα θηλαστικά, τον μηχανισμό επιδιόρθωσης νουκλεοτιδίων (nucleotide excision repair, NER)».
Η βαρύτητα του εν λόγω μηχανισμού έχει δεσπόζουσα σημασία σε ασθενείς στις αναπτυξιακές διαταραχές.
Η άποψη της επιστημονικής ομάδας αποφαίνεται ότι «η σπουδαιότητα του μηχανισμού NER για τον άνθρωπο είναι προφανής σε ασθενείς με μεταλλαγές σε γονίδια του NER που εμφανίζουν καρκίνο του δέρματος, γερνούν πρόωρα ή εκδηλώνουν σοβαρές αναπτυξιακές διαταραχές.
Μέχρι σήμερα παρέμενε άγνωστο πώς σχετίζονται οι επιδιορθωτικοί μηχανισμοί DNA βλαβών με ανωμαλίες κατά την ανάπτυξη.
Χρησιμοποιώντας μεθόδους γενετικής μηχανικής, οι ερευνητές του ΙΜΒΒ Γεωργία Χατζηνικολάου και Ζήσης Αποστόλου, μαζί με τον επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο ΙΜΒΒ-ΙΤΕ, καθηγητή Γιώργο Γαρίνη, κατασκεύασαν μια νέα σειρά ποντικών με ειδική ετικέτα βιοτίνης για τη σήμανση της πρωτεΐνης XPF, καθώς και γενετικά τροποποιημένα ποντίκια με απαλοιφή στο γονίδιο Ercc1 του μηχανισμού NER.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι πρωτεΐνες αυτές συμμετέχουν ανεξάρτητα από την επιδιόρθωση των DNA βλαβών σε μοριακούς μηχανισμούς ανάπτυξης.
Βλάβες στις συγκεκριμένες πρωτεΐνες προκαλούσαν αναπτυξιακές ανωμαλίες και οδηγούσαν σε πρώιμο θάνατο στον ποντικό.
Τα αποτελέσματα της έρευνας αυτής εμπλέκουν για πρώτη φορά τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης βλαβών με τη διαδικασία της ανάπτυξης στον άνθρωπο.
Tα ευρήματα αναμένεται να ανοίξουν νέους δρόμους για την πρόληψη ή τη θεραπεία νοσημάτων που σχετίζονται με αναπτυξιακές ανωμαλίες, ενώ ρίχνουν ουσιαστικό φως στη διαδικασία της γήρανσης και σε μηχανισμούς καρκινογένεσης στον άνθρωπο.
Στη συγκεκριμένη ερευνητική προσπάθεια συμμετείχαν επίσης η Tamara Aid-Παυλίδη, Άννα Ιωαννίδου, Ισμήνη Καρακασιλιώτη, Γιώργος Παπαδόπουλος, Μιχάλης Αϊβαλιώτης, Μαρία Τσεκρέκου, Γιάννης Στρουμπούλης και ο Θεόδωρος Κωστέας.
Συντάκτης: Παναγιώτης Γεωργουδής
efsyn.gr
Τα εν λόγω αποτελέσματα δημοσιεύονται στο διεθνούς κύρους επιστημονικό περιοδικό «Νature Cell Biology».
Για τη διάγνωση των αποτελεσμάτων έγιναν πειράματα σε τροποποιημένα γενετικά ποντίκια.
Συγκεκριμένα, ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του ΙΤΕ, με επικεφαλής τον καθηγητή Γιώργο Γαρίνη, ανακάλυψαν νέες λειτουργίες για πρωτεΐνες που επιδιορθώνουν DNA βλάβες.
Οι ασθενείς που γεννιούνται με μεταλλαγές σε γονίδια που είναι υπεύθυνα για την επιδιόρθωση DNA βλαβών έχουν δύο χιλιάδες (2.000) φορές μεγαλύτερη πιθανότητα να εμφανίσουν καρκίνο του δέρματος, να γεράσουν πρόωρα ή να εκδηλώσουν σοβαρές αναπτυξιακές διαταραχές που προκαλούν τον θάνατο.
Σύμφωνα με ανακοίνωση της ερευνητικής ομάδας του ΙΤΕ, «αν και μέχρι σήμερα η σχέση της σταδιακής συσσώρευσης DNA βλαβών στα κύτταρα μας με το καρκίνο και την πρώιμη γήρανση ήταν γνωστή, παρέμενε άγνωστο πώς οι εγγενείς βλάβες σε επιδιορθωτικούς μηχανισμούς DNA βλαβών, αλλά και οι ίδιες οι DNA βλάβες, θα μπορούσαν να προκαλέσουν σοβαρές ανωμαλίες κατά την ανάπτυξη.
Πρόσφατη έρευνα στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του Ιδρύματος Τεχνολογίας Έρευνας, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύονται στο έγκριτο περιοδικό οδήγησε στην αποκάλυψη ότι δύο πρωτεΐνες, οι ERCC1 και XPF που συμμετέχουν στην επιδιόρθωση DNA βλαβών παίζουν ενεργό ρόλο στη διαδικασία της ανάπτυξης στον άνθρωπο».
Τα νέα ερευνητικά ευρήματα ρίχνουν για πρώτη φορά φως στον τρόπο, με τον οποίο εμφανίζονται οι ακανόνιστες μορφές ανάπτυξης του ανθρώπου που μπορεί να φτάσουν ακόμα και στον θάνατο.
Ειδικότερα οι επιστήμονες θεωρούν πως «τα αποτελέσματα εξηγούν για πρώτη φορά, γιατί τα άτομα με μεταλλαγές σε γονίδια που σχετίζονται με την επιδιόρθωση DNA βλαβών εμφανίζουν αναπτυξιακές διαταραχές τόσο σοβαρές, ώστε να προκαλούν οφθαλμοφανείς μορφολογικές ανωμαλίες ή ακόμα και τον θάνατο.
»Το DNA εκτίθεται αδιάκοπα σε γενοτοξικούς παράγοντες που προσβάλλουν την εύθραυστη δομή του, παρεμποδίζοντας τη λειτουργία κάθε κυττάρου.
Για την επιδιόρθωση των βλαβών στο DNA, τα κύτταρα ενεργοποιούν ένα από τους πλέον διαδεδομένους μηχανισμούς στα θηλαστικά, τον μηχανισμό επιδιόρθωσης νουκλεοτιδίων (nucleotide excision repair, NER)».
Η βαρύτητα του εν λόγω μηχανισμού έχει δεσπόζουσα σημασία σε ασθενείς στις αναπτυξιακές διαταραχές.
Η άποψη της επιστημονικής ομάδας αποφαίνεται ότι «η σπουδαιότητα του μηχανισμού NER για τον άνθρωπο είναι προφανής σε ασθενείς με μεταλλαγές σε γονίδια του NER που εμφανίζουν καρκίνο του δέρματος, γερνούν πρόωρα ή εκδηλώνουν σοβαρές αναπτυξιακές διαταραχές.
Μέχρι σήμερα παρέμενε άγνωστο πώς σχετίζονται οι επιδιορθωτικοί μηχανισμοί DNA βλαβών με ανωμαλίες κατά την ανάπτυξη.
Χρησιμοποιώντας μεθόδους γενετικής μηχανικής, οι ερευνητές του ΙΜΒΒ Γεωργία Χατζηνικολάου και Ζήσης Αποστόλου, μαζί με τον επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο ΙΜΒΒ-ΙΤΕ, καθηγητή Γιώργο Γαρίνη, κατασκεύασαν μια νέα σειρά ποντικών με ειδική ετικέτα βιοτίνης για τη σήμανση της πρωτεΐνης XPF, καθώς και γενετικά τροποποιημένα ποντίκια με απαλοιφή στο γονίδιο Ercc1 του μηχανισμού NER.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι πρωτεΐνες αυτές συμμετέχουν ανεξάρτητα από την επιδιόρθωση των DNA βλαβών σε μοριακούς μηχανισμούς ανάπτυξης.
Βλάβες στις συγκεκριμένες πρωτεΐνες προκαλούσαν αναπτυξιακές ανωμαλίες και οδηγούσαν σε πρώιμο θάνατο στον ποντικό.
Τα αποτελέσματα της έρευνας αυτής εμπλέκουν για πρώτη φορά τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης βλαβών με τη διαδικασία της ανάπτυξης στον άνθρωπο.
Tα ευρήματα αναμένεται να ανοίξουν νέους δρόμους για την πρόληψη ή τη θεραπεία νοσημάτων που σχετίζονται με αναπτυξιακές ανωμαλίες, ενώ ρίχνουν ουσιαστικό φως στη διαδικασία της γήρανσης και σε μηχανισμούς καρκινογένεσης στον άνθρωπο.
Στη συγκεκριμένη ερευνητική προσπάθεια συμμετείχαν επίσης η Tamara Aid-Παυλίδη, Άννα Ιωαννίδου, Ισμήνη Καρακασιλιώτη, Γιώργος Παπαδόπουλος, Μιχάλης Αϊβαλιώτης, Μαρία Τσεκρέκου, Γιάννης Στρουμπούλης και ο Θεόδωρος Κωστέας.
Συντάκτης: Παναγιώτης Γεωργουδής
efsyn.gr
