اكتشاف آلية جديدة لإصلاح الخلايا تقى من السرطان والشيخوخة المبكرة

اكتشف باحثون في جامعة أكسفورد وجامعة نانيانج التكنولوجية في سنغافورة، الآلية التي تستخدمها الخلايا لتحديد وإصلاح شكل شديد السمية من تلف الحمض النووى، والذي يسبب السرطان والتنكس العصبي والشيخوخة المبكرة.

وبحسب موقع "News medical life science"، كشف نتائج البحث المنشورة في Nucleic Acids Research، كيف يتم التعرف على الروابط المتقاطعة بين الحمض النووي والبروتين، وآفات الحمض النووي الضارة الناجمة عن العلاج الكيميائي والفورمالديهايد والتعرض للأشعة فوق البنفسجية وتفكيكها بواسطة SPRTN، وهو إنزيم إصلاح رئيسي.

واكتشف فريق البحث منطقة جديدة داخل SPRTN تمكنه من استهداف آفات DPC بشكل انتقائي، مما يزيد من نشاط إصلاحه بمقدار 67 ضعفا مع ترك الهياكل المحيطة سليمة.

في كل مرة تنقسم فيها خلية إلى قسمين، يجب أن تُنشئ نسخة دقيقة من حمضها النووي بالكامل، وهي عملية تتطلب تنسيقًا دقيقًا لآليات جزيئية متطورة، تُعدّ الروابط المتشابكة بين الحمض النووي والبروتين (DPCs) آفات ضخمة تلتصق فيها بروتينات غير مرغوب فيها بالحمض النووي، مما يعيق عملية نسخ الحمض النووي للخلية.

إذا تُركت دون إصلاح، فقد تُسبب الروابط المتشابكة بين الحمض النووي والبروتين التنكس العصبي والشيخوخة المبكرة والسرطان، لذلك يعد فهم كيفية إصلاح هذه الآفات أمرًا بالغ الأهمية لحماية سلامة الجينوم والوقاية من هذه الحالات.

يمكن أن تحدث الروابط المتشابكة بين الحمض النووي والبروتين من خلال عملية الأيض الخلوية الطبيعية، بالإضافة إلى التعرض لأدوية العلاج الكيميائي والأشعة فوق البنفسجية والعوامل البيئية مثل الفورمالديهايد، حيث يعد الفورمالديهايد مادة مسرطنة من المجموعة 1 توجد عادةً في أثاث المنازل والطلاء وتلوث الهواء، بما في ذلك الضباب.

ويعد إنزيم SPRTN إنزيما أساسيا يحمي الخلايا من آفات الروابط المتشابكة بين الحمض النووي والبروتين، وينتقل هذا الإنزيم عبر الحمض النووي ويُحلل البروتينات الموجودة في الآفات، مما يُزيل الانسداد ويُمكّن عملية نسخ الحمض النووي من الاستمرار.

هذه النتائج التى تُبرهن على أهمية منطقة SPRTN المُكتشفة حديثًا لإصلاح آفات DPC، لها آثار مهمة في علاج السرطان والشيخوخة الصحية.

من المعروف أن الطفرات في جين SPRTN تُسبب متلازمة رويس-آلفس (RJALS)، وهي حالة نادرة تتميز بعدم استقرار الكروموسومات، والشيخوخة المبكرة، وارتفاع خطر الإصابة بسرطان الكبد المبكر، و يقدم اكتشاف آلية التعرف في SPRTN رؤىً أساسية حول الدفاعات الطبيعية لخلايانا، وكيف يُمكن أن تُؤدي عيوب إصلاح DPC إلى المرض.

وقال الباحثون إنه لطالما كانت قدرة أجسامنا على إصلاح تلف الحمض النووي الناجم عن DPCs لغزا، ولكن الآن وبعد أن عرفنا آلية الإصلاح، فقد مهدنا الطريق لتطوير طرق مُحتملة لتعزيز دفاعات الجسم ضد الأمراض المرتبطة بالعمر، بالإضافة إلى تقليل الآثار الجانبية لعلاجات السرطان التي تُلحق الضرر بالحمض النووي.