Capacitatea organismului de a-și repara ADN-ul slăbește odată cu înaintarea în vârstă. Acesta este motivul pentru moartea treptată a celulelor și degenerarea corpului, ceea ce îl face mai vulnerabil la cancer. Acum, însă, cercetătorii de la Harvard Medical Institute fac o descoperire cheie despre cum să ajute celulele să repare daunele ADN-ului. Și pentru a depăși cancerul în două moduri - prin întârzierea îmbătrânirii și oferind radiației și chimioterapiei șansa de a deveni mai prietenoși cu pacienții.

Harvard a studiat în profunzime mecanismul care permite organismului să repare, să-și repare ADN-ul, să slăbească de-a lungul anilor și să descopere

rolul până acum nebănuit al moleculei de semnalizare NAD

ca regulator al interacțiunilor proteice în repararea ADN-ului. NAD a fost descoperit acum un secol și este deja cunoscut oamenilor de știință pentru rolul său de controlor al oxidării dăunătoare celulelor, au spus cercetătorii. Astăzi, experimentele lor cu șoareci de laborator arată că utilizarea precursorului său - NMN, atenuează daunele ADN asociate îmbătrânirii și contracarează efectele nocive ale radiațiilor asupra codului nostru genetic.

Deși descoperirea lor este promițătoare, oamenii de știință sunt prudenți, deoarece observă că efectul terapeutic al multor substanțe la șoareci și oameni este foarte diferit. Cu toate acestea, dacă rezultatele sunt confirmate în viitoarele teste pe alte animale și pacienți, noi terapii pot fi pavate. Acestea vor fi direcționate în două direcții - încetinirea îmbătrânirii și modularea terapiilor anti-cancer, care

împreună cu tumorile, ele afectează și celulele sănătoase

Se așteaptă ca testele NMN pe oameni să înceapă în 6 luni, au spus cercetătorii.

„Rezultatele noastre dezvăluie un mecanism cheie de degenerescență celulară, dar dincolo de aceasta ele conturează un orizont pentru noi terapii pentru a preveni îmbătrânirea și deteriorarea radiației ADN-ului”, a declarat liderul studiului, prof. David Sinclair, care lucrează la Departamentul de genetică de la Harvard Medical Institute predă viitorii doctori în Sydney, Australia. Nu este prima dată când profesorul studiază NMN. Într-un studiu anterior, el a constatat că a suprimat îmbătrânirea musculară la șoareci.

Înainte de descoperirea lor, cercetătorii știau că NAD, care a slăbit în timp, a stimulat proteina SIRT1, care prelungește viața drojdiei, muștelor și șoarecilor. Știau, de asemenea, că atât SIRT1, cât și o altă proteină responsabilă de repararea ADN-ului, PARP1, au nevoie de NAD pentru a-și face treaba. Cu toate acestea, cunoștințele lor despre proteina DBC1, care este

printre cele mai frecvente în corpul uman

Deoarece sa descoperit mult timp că inhibă SIRT1, cercetătorii au sugerat că interacționează și cu PARP1. „Am crezut că există o legătură între SIRT1 și DBC1, pe de o parte, și între SIRT1 și PARP1, pe de altă parte. Și poate PARP1 și DBC1 sunt implicați într-un fel de „joc intercelular”, explică Yun Li, care a fost primul autor al studiului și asociat de cercetare în cadrul Departamentului de Genetică de la Harvard Medical Institute.

Și așa s-a dovedit. Pentru a face o idee mai bună despre „comunicarea” complexă dintre cele trei proteine, cercetătorii au măsurat markerii moleculari ai interacțiunilor proteice din celulele renale umane. DBC1 și PARP1 s-au dovedit a fi strâns legate. Dar pe măsură ce nivelurile NAD au crescut, „conexiunea” lor a fost întreruptă. Cu cât erau mai mari, cu atât mai puține interacțiuni s-ar putea forma între PARP1 și DBC1. Dimpotrivă, când oamenii de știință au suprimat NAD, numărul lor a crescut. Cu alte cuvinte, oamenii de știință au arătat că, odată ce NAD este abundent, acesta împiedică legarea DBC1 de PARP1 și îi afectează capacitatea de a repara ADN-ul deteriorat. Prin urmare, oamenii de știință sugerează că, pe măsură ce NAD scade odată cu vârsta, capacitatea sa de a contracara interacțiunea periculoasă dintre DBC1 și PARP1 slăbește, de asemenea. Rezultatul - deteriorarea ADN-ului rămâne neremediabil, acumulându-se în timp,

accelerează leziunile celulare, mutația și moartea

adn-ul

precum și slăbirea funcțiilor organelor.

Pentru a înțelege modul în care proteinele interacționează în afara mediului de laborator steril, cercetătorii au aplicat precursorul NAD, NMN, la șoareci tineri și adulți. Ei au ales această metodă deoarece molecula NAD este prea mare pentru a traversa membrana celulară. În timp ce se afla în celulă, NMN a reușit imediat să se lege de o altă moleculă de NMN pentru a forma NAD.

După cum era de așteptat, cercetătorii au descoperit că șoarecii mai în vârstă aveau niveluri mai scăzute de NAD în ficat, precum și mai multe molecule PARP1 și DBC1 „lipite”. Cu toate acestea, experimentul sa dovedit a fi promițător. După ce au luat NMN în apa lor timp de o săptămână, nivelurile de NAD din ficatul șoarecilor au sărit - aproape de cele ale șoarecilor tineri. În plus, activitatea PARP1 a crescut și mult mai puțin din moleculele sale legate de DBC1. Markerii moleculari care semnalează deteriorarea ADN-ului au scăzut, de asemenea.

În etapa finală a studiului, oamenii de știință au expus șoarecii la radiații. Dar la cei care au fost pre-tratați cu NMN, daunele ADN au fost mult mai mici. Nu au arătat aberațiile tipice ale numărului de celule din sânge -

în celulele albe din sânge, limfocite și niveluri de hemoglobină

Efectul protector a fost prezent chiar și la șoarecii tratați cu NMN după expunerea la radiații.

Luate împreună, rezultatele studiului echipei Harvard aruncă lumină asupra întregului mecanism de moarte celulară cauzat de deteriorarea ADN-ului. Ei sugerează, de asemenea, că restabilirea nivelurilor normale de NAD după administrarea NMN poate fi baza pentru un nou medicament care să atenueze efectele secundare atât ale tratamentului anti-cancer, cât și ale radiațiilor periculoase din mediu.

Echipa Harvard își dezvoltă cercetările într-o altă direcție - în afara orbitei Pământului. În decembrie 2016, un proiect comun al laboratorului Sinclair și Liberty Biosecurity a câștigat concursul național iTech al NASA. În centrul dezvoltării se află un mecanism prin care stimularea NAD poate vindeca astronauții expuși la radiații cosmice.
Sinclair dedică studiul actual mamei sale, Diana, care luptă curajos de cancer de două decenii, notează Science.

De ce cancerul este ca ruleta rusă și un stil de viață sănătos ne poate proteja de tumori - uite Cercetătorii Johns Hopkins studiază .