ZNANSTVENIKI SO MORDA NAŠLI "NAJBOLJŠI ČAS" ZA DAJANJE KEMOTERAPIJ

Glede na nove raziskave o bioloških urah in popravilu DNK je najboljši čas dneva za kemoterapijo cisplatin ljudem z rakom lahko, ko je njihovo zdravo tkivo zavzeto za popravljanje poškodovane DNA.

Dajanje cisplatina bolnikom z rakom v določenem času dneva bi lahko zmanjšalo neželene učinke.

Študija, ki je zdaj objavljena v PNAS, je prvi, ki v 24 urah po zdravljenju s cisplatinom preslika popravek DNK v celotnem genomu sesalca.

Raziskovalci, ki stojijo za študijo, so preslikali popravilo DNK v mišjem genomu in identificirali določene gene in čas.

"Ugotovili smo," pojasnjuje starejši avtor študije Aziz Sancar, profesor biokemije in biofizike na Univerzi Severne Karoline v Chapel Hillu, "[da] obstaja približno 2000 genov, katerih različni deli se obnavljajo v različnih obdobjih dneva, odvisno od gena. "

Pri miših se zdi, da je najbolj naporno za popravilo DNK v zdravem tkivu pred svitom in pred mrakom.

Popravilo DNK in biološke ure

Profesor Sancar, ki je leta 2015 prejel Nobelovo nagrado za kemijo za svoje delo na področju "mehaničnih študij popravljanja DNK", meni, da lahko izboljšamo zdravljenje raka z boljšim razumevanjem, kako deluje popravilo DNA in biološke ure "v celotnem genomu in v različnih organov. "

Vsi organizmi imajo v vsaki celici skoraj vsakega organa in tkiva biološke ure v obliki določenih beljakovin.

Geni, ki kodirajo in nadzirajo biološke beljakovine ure, so si podobni pri številnih vrstah - od gliv do sadnih muh in miši do ljudi.

Uravnavajo vse biološke procese, ki sledijo približno 24-urnemu dnevnemu vzorcu ali cirkadianemu ritmu, in so ključnega pomena za zdravo delovanje organov in tkiva.

Vendar trenutno malo vemo o medsebojnem vplivanju genov biološke ure in drugih molekularnih procesih, kot je popravilo DNK, ki se ves čas dogaja v telesu, ko se brani pred poškodbami DNA - kot je tista, ki jo povzroča ultravijolična svetloba. .

Cisplatin in kronoterapija

Cisplatin je kemoterapevtsko zdravilo, ki se pogosto uporablja pri zdravljenju številnih vrst raka, vključno z rakom jajčnikov, pljuč, mehurja, mod in rakom glave in vratu. Celice raka ubija tako, da poškoduje DNA, moti popravilo DNA in povzroči, da celice samomorijo.

Na žalost je uporabnost zdravila omejena s hudimi neželenimi učinki - zlasti je strupena za jetra, ledvice, možgane in preostali živčni sistem.

Raziskovalci želijo najti načine za zmanjšanje neželenih učinkov zdravljenja s cisplatinom. Relativno novo področje, ki zasleduje ta cilj, je kronoterapija, pristop, pri katerem se zdravila dajejo naenkrat, da ustrezajo biološki uri.

Študije so pokazale, da bi lahko kronoterapija med drugim bila učinkovita za zdravljenje bolezni, kot so epilepsija, zgaga in astma.

Kronoterapija za zdravila proti raku je bila predmet več študij. Ti so skušali ugotoviti najboljši čas dneva, ko ima zdravilo največje učinke proti raku in minimalne neželene učinke.

Doslej so bili rezultati takšnih študij "kronokemoterapije" razočarani. Toda profesor Sancar meni, da bi lahko bila krivda v tem, da so te študije uporabile "empirični" pristop, saj so zdravniki zdravila dajali v različnih obdobjih dneva in nato ugotavljali, kateri so dali najboljše rezultate.

Pristop, ki upošteva čas popravljanja DNK - ključnega biološkega procesa pri raku in normalnih celicah - bi lahko imel več uspeha. To je kot, ki so ga prof. Sancar in sodelavci odločili raziskati.

Popravilo genoma, ki ga vodita dve biološki uri

V svoji novi študiji so odkrili, da "popravilo genoma nadzorujeta dva cirkadijska programa." En program se nanaša na transkripcijo genov, drugi pa ne.

Transkripcija je mehanizem, s katerim se koda, shranjena v genomu, dostavi v celico s transkripcijo iz dvojne vijačnice DNA v en sam verigo RNA. Koda vsebuje navodila za izdelavo beljakovin ali za uravnavanje celičnega procesa.

Znanstveniki so ugotovili, da je bilo popravilo DNK prepisanih delov genov najbolj aktivno tik pred svitanjem ali tik pred mrakom, medtem ko je bilo popravilo DNK netrepisanih delov običajno najbolj aktivno tik pred mrakom.

Profesor Sancar pravi, da se morajo še veliko naučiti o tem, kako biološke ure delujejo z "osnovnimi mehanizmi obnove DNK".

Vendar pa on in njegova ekipa verjameta, da bi lahko bilo več znanja o tej interakciji pomembno za upočasnitev raka z optimizacijo kemoterapije in hkrati zmanjšanjem njenih stranskih učinkov.