Bilim adamları kemo ilaçlarını uygulamak için 'en iyi zamanı' bulmuş olabilirler
Biyolojik saatler ve DNA onarımı üzerine yapılan yeni araştırmaya göre, kanserli kişilere kemoterapi ilacı cisplatin vermek için günün en iyi zamanı, sağlıklı dokularının hasarlı DNA'yı onarmakla meşgul olduğu zamanlar olabilir.
Çalışma, şimdi yayınlandı PNAS, cisplatin ile tedaviyi izleyen 24 saat içinde bir memelinin genomunun tamamında DNA onarımını haritalayan ilk kişidir.
Çalışmanın arkasındaki araştırmacılar, belirli genleri ve zamanlamaları belirleyerek bir fare genomundaki DNA onarımını haritaladı.
Chapel Hill'deki North Carolina Üniversitesi'nde biyokimya ve biyofizik profesörü olan kıdemli çalışma yazarı Aziz Sancar, "Farklı kısımları farklı zamanlarda tamir edilen 2.000'e yakın gen var" diyor Günün genine bağlı olarak değişir. "
Bir fare için, sağlıklı dokudaki DNA onarımı için en yoğun zamanın şafaktan önce ve gün batımından önce olduğu görülmektedir.
DNA onarımı ve biyolojik saatler
"DNA onarımının mekanik çalışmaları" konusundaki çalışmaları nedeniyle 2015 Nobel Kimya Ödülü'nü kazanan Prof. Sancar, DNA onarımının ve biyolojik saatlerin "genom boyunca ve çeşitli alanlarda birlikte nasıl çalıştığını daha iyi anlayarak kanser tedavilerini iyileştirebileceğimizi düşünüyor." organlar. "
Tüm organizmalar, hemen hemen her organ ve dokudaki her hücrenin içinde belirli proteinler şeklinde biyolojik saatlere sahiptir.
Biyolojik saat proteinlerini kodlayan ve kontrol eden genler, mantarlardan meyve sineklerine ve farelerden insanlara kadar çok çeşitli türlerde benzerdir.
Yaklaşık 24 saatlik bir günlük düzeni veya sirkadiyen ritmi izleyen tüm biyolojik süreçleri düzenlerler ve organların ve dokuların sağlıklı çalışması için çok önemlidirler.
Bununla birlikte, şu anda biyolojik saat genleri ile DNA onarımı gibi diğer moleküler süreçler arasındaki etkileşim hakkında çok az şey biliyoruz. .
Sisplatin ve kronoterapi
Sisplatin, yumurtalık kanseri, akciğer kanseri, mesane kanseri, testis kanseri ve baş ve boyun kanseri dahil birçok kanserin tedavisinde yaygın olarak kullanılan bir kemoterapi ilacıdır. DNA'ya zarar vererek, DNA onarımını bozarak ve hücrelerin intihar etmesine neden olarak kanser hücrelerini öldürür.
Ne yazık ki, ilacın yararlılığı ciddi yan etkilerle sınırlıdır - özellikle karaciğer, böbrekler, beyin ve sinir sisteminin geri kalanı için toksiktir.
Araştırmacılar, sisplatin tedavisinin yan etkilerini azaltmanın yollarını bulmaya isteklidirler. Bu hedefi takip eden nispeten yeni bir alan, ilaçların bir seferde biyolojik saate uyacak şekilde verildiği bir yaklaşım olan kronoterapidir.
Çalışmalar, kronoterapinin diğerleri arasında epilepsi, mide ekşimesi ve astım gibi durumların tedavisinde etkili olabileceğini ileri sürdü.
Anti-kanser ilaçları için kronoterapi, halihazırda birkaç çalışmanın konusu olmuştur. Bunlar, ilacın maksimum anti-kanser etkisine ve minimum yan etkilere sahip olduğu günün en iyi zamanını belirlemeye çalışmıştır.
Şimdiye kadar, bu tür "kronokemoterapi" çalışmalarının sonuçları hayal kırıklığı yarattı. Ancak Prof. Sancar, hatanın, bu çalışmaların, doktorların ilaçları günün farklı saatlerinde vermesi ve ardından hangisinin en iyi sonuçları verdiğini belirlemesi ile "ampirik" bir yaklaşım benimsemiş olmasından kaynaklanabileceğine inanıyor.
Kanser ve normal hücrelerde önemli bir biyolojik süreç olan DNA onarımının zamanlamalarını hesaba katan bir yaklaşım daha başarılı olabilir. Bu, Prof. Sancar ve meslektaşlarının keşfetmeye karar verdiği açıdır.
İki biyolojik saat tarafından yönetilen genom onarımı
Yeni çalışmalarında, "genom onarımının iki sirkadiyen program tarafından kontrol edildiğini" keşfettiler. Bir program genlerin transkripsiyonu ile ilgilidir, diğeri ise değildir.
Transkripsiyon, genomda tutulan kodun, DNA çift sarmalından tek bir RNA sarmalına kopyalanarak hücreye iletildiği mekanizmadır. Kod, bir protein yapmak veya bir hücre sürecini düzenlemek için talimatlar içerir.
Bilim adamları, genlerin kopyalanmış kısımlarının DNA onarımının en çok şafaktan hemen önce veya gün batımından hemen önce aktif olduğunu keşfettiler, oysa kopyalanmamış kısımların DNA onarımının genellikle akşam karanlığından hemen önce aktif olduğunu keşfettiler.
Prof. Sancar, biyolojik saatlerin "DNA onarımının temel mekanizmaları" ile nasıl etkileşime girdiği konusunda öğrenecekleri çok şey olduğunu söylüyor.
Bununla birlikte, kendisi ve ekibi, kemoterapiyi optimize ederken yan etkilerini azaltarak kanseri yavaşlatmak için bu etkileşim hakkında daha fazla bilgi sahibi olmanın önemli olabileceğine inanıyor.
"Çalışmamız, hastalara normal hücre DNA onarımı zirvede olduğunda cisplatin vermenin en iyisi olabileceğini gösteriyor."
Prof Aziz Sancar
