Rozszyfrowane: Jak promieniowanie rentgenowskie uszkadza DNA, powoduje raka

Naukowcy z Wellcome Trust Sanger Institute byli w stanie zidentyfikować charakterystyczne wzory uszkodzeń DNA spowodowanych promieniowaniem jonizującym, takim jak promienie gamma i rentgenowskie,

Promieniowanie jonizujące powoduje wszystkie rodzaje uszkodzeń mutacyjnych DNA, ale znaleźliśmy dwa specyficzne typy uszkodzeń DNA, które mówią nam, jak promieniowanie rentgenowskie powoduje raka, powiedział Sam Behjati z University of Cambridge. (Zdjęcie pliku)

Naukowcy po raz pierwszy odkryli, w jaki sposób promieniowanie rentgenowskie i cząstki radioaktywne powodują raka u ludzi, uszkadzając DNA, co może prowadzić do skuteczniejszych metod leczenia nowotworów spowodowanych promieniowaniem.

latający owad w czarno-białe paski

Badaczom z Wellcome Trust Sanger Institute w Wielkiej Brytanii udało się zidentyfikować w ludzkich nowotworach dwa charakterystyczne wzory uszkodzeń DNA spowodowanych promieniowaniem jonizującym, takie jak promieniowanie gamma, promieniowanie rentgenowskie i cząstki radioaktywne.

Te wzory odcisków palców mogą teraz umożliwić lekarzom identyfikację guzów spowodowanych promieniowaniem i zbadanie, czy należy je leczyć inaczej.

Wcześniejsze prace nad rakiem wykazały, że uszkodzenia DNA często pozostawiają molekularny odcisk palca, znany jako sygnatura mutacji, na genomie komórki rakowej.

Badacze szukali sygnatur mutacji u 12 pacjentów z wtórnymi guzami związanymi z promieniowaniem, porównując je z 319, którzy nie byli narażeni na promieniowanie.

Aby dowiedzieć się, w jaki sposób promieniowanie może powodować raka, zbadaliśmy genomy nowotworów wywołanych promieniowaniem w porównaniu z nowotworami, które powstały spontanicznie, powiedział Peter Campbell z Wellcome Trust Sanger Institute, który prowadził badanie.

Porównując sekwencje DNA, znaleźliśmy dwie sygnatury mutacji uszkodzeń popromiennych, które były niezależne od typu raka, powiedział Campbell.

Następnie sprawdziliśmy wyniki z rakiem prostaty, który był lub nie był narażony na promieniowanie i ponownie znaleźliśmy te same dwie sygnatury. Te sygnatury mutacji pomagają nam wyjaśnić, w jaki sposób promieniowanie o wysokiej energii uszkadza DNA.

Jedną sygnaturą mutacji jest delecja, w której wycina się niewielką liczbę zasad DNA.

Druga nazywa się zrównoważoną inwersją, w której DNA jest cięte w dwóch miejscach, środkowy element obraca się i jest ponownie łączony w przeciwnej orientacji.

Zrównoważone inwersje nie zachodzą naturalnie w ciele, ale promieniowanie o wysokiej energii może jednocześnie zapewnić wystarczającą ilość pęknięć DNA, aby było to możliwe.

Promieniowanie jonizujące prawdopodobnie powoduje wszystkie rodzaje uszkodzeń mutacyjnych, ale tutaj możemy zobaczyć dwa specyficzne typy uszkodzeń i zrozumieć, co dzieje się z DNA, powiedział Sam Behjati z University of Cambridge.

Prysznice promieniowania rozdrabniają genom, powodując jednocześnie wiele uszkodzeń. Wydaje się, że to przytłacza mechanizm naprawy DNA w komórce, prowadząc do uszkodzeń DNA, które widzimy, powiedział Behjati.

Po raz pierwszy naukowcom udało się zdefiniować uszkodzenia DNA spowodowane promieniowaniem jonizującym, Adrienne Flanagan z University College London i Royal National Orthopaedic Hospital w Wielkiej Brytanii.

Te sygnatury mutacyjne mogą być narzędziem diagnostycznym zarówno dla pojedynczych przypadków, jak i dla grup nowotworów, i mogą pomóc nam dowiedzieć się, które nowotwory są spowodowane promieniowaniem, powiedział Flanagan.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature Communications.

Powyższy artykuł służy wyłącznie celom informacyjnym i nie ma na celu zastąpienia profesjonalnej porady medycznej. Zawsze zwracaj się o poradę do swojego lekarza lub innego wykwalifikowanego pracownika służby zdrowia w przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących Twojego zdrowia lub stanu zdrowia.