Kanserin Zorlu Genomik Karmaşıklığı Açıklandı!

Kanserin Zorlu Genomik Karmaşıklığı

Yazın gelişiyle birlikte, sahilde ya da havuzda, güneşin altında geçirilecek uzun günler de geliyor. Değişmez bir hatırlatma olarak bu günlerin kansere neden olabileceği yineleniyor. Tabi ki sadece UV radyasyonu değil, tütün dumanında bulunanlar gibi kimyasallar da hücrelerimizin genetik materyaline zarar verebilir ve kanseri tetikleyebilir. Bu kanserojenler, değişimlerine sebep oldukları nükleotidlerin, DNA eşlenmesi sırasında tanınmamasına neden olur.

Kimyasalların, hücrelerimizdeki DNA üzerinde mutasyonlara nasıl sebep olduğunu daha iyi anlamak için, Alman Kanser Araştırma Merkezi, Cambridge ve Edinburgh Üniversitelerinden bilim insanları, DNA’ya zarar veren dietilnitrozamin (DEN) kimyasalının DNA üzerindeki etkisini araştırdılar. Çalışma, “Yaygın doku bozulması ayrılması, kanser genomunun evrimini şekillendirir.” (Pervasive lesion segregation shapes cancer genome evolution) başlığıyla Nature’de yayımlandı.

Araştırmacılar farelerde, dietilnitrozamin tarafından tetiklenen yüzlerce karaciğer tümörü genomlarını incelediler. Bu mutasyon tetikleyici kimyasal, her bir kanser hücresinin genomunda ortalama 60.000 nokta mutasyonuna sebep oldu. Araştırma ekibi, kimyasal hasarın ardından, tümörlerin evrimini incelemeye devam etti.

Araştırmacılar mutasyonların analizi sırasında, kimyasalın neden olduğu doku bozulmalarının, devam eden birkaç hücre nesli boyunca çoğunlukla onarılmadan kaldığını keşfettiler. Birbirinden bağımsız olarak zarar verilmiş iki DNA zinciri, hücre bölünmesi sırasında birbirinden ayrılır. Oluşan iki kardeş hücre birbirinden farklı mutasyon profili geliştirirler. DNA’nın kendini kopyalamasının ilerleyen aşamalarında, doku bozulmaları sürekli yeni mutasyon dizileri oluşturur. Böylece tümörün büyümesi için en iyi birleşimi bulmaya yarayan, birçok seçenek sağlar. Araştırmacılar, tümörün genomunda beklenmedik karmaşık mutasyon modellerini sürdürebilen bu durumu “doku bozulması ayrımı” olarak adlandırıyorlar.

“Doku bozulması ayrımı” modellerini şöyle açıklıyorlar:

  1. Mutajanler, DNA’nın her bir zincirinde doku bozulmalarına neden olur ve bunlar hücre bölünmesi sırasında birbirinden ayrılır,
  2. Kardeş hücreler daha sonra tam bir mutasyona dönüşen, birbirleriyle örtüşmeyen doku bozulmalarına sahiptir,
  3. Sürdürülen nesiller, kopyalanarak genişlemeye maruz kalır.
Kanserin Zorlu Genomik Karmaşıklığı Açıklandı!

Alman Kanser Araştırma Merkezi’nden araştırma grup lideri, Duncan Odom (PhD), “Doku bozulması ayrımı kavramı sayesinde, artık mutasyonların şaşırtıcı karmaşıklığının, kanser hücrelerinde nasıl ortaya çıkabileceğini daha iyi anlıyoruz,” diyerek özetliyor. “Bu, kanser hücrelerinin hayatta kalmak için ilaçlara karşı direnç geliştirmelerine ya da yabancı doku çevrelerine uyum sağlamalarına yardım eden esnekliğin açıklanmasına yardım edebilir.”

İngiltere Kanser Araştırmaları Cambridge Enstitüsü’nde, NIHR (Ulusal Sağlık Araştırmaları Enstitüsü) klinik öğretim görevlisi ve makalenin başyazarı, Sarah Aitken (PhD), “mutasyonların, kromozom ölçeğinde ve DNA zincirlerinde asimetrik dağılımı”na atıfta bulundu. Sonrasında “gerçekten beklenmedik bir şey bulduklarını” tweetledi. “Burada tek bir tümörde tanımlanmış 60.000 mutasyon tespit edildi,” diyor, “371 tümörün genomunda, mutasyonların Watson-Crick benzeri dizi asimetresini bulduk.”

Kanser hücreleri genellikle çeşitli mutajenik olaylara maruz kalır, böylece bu DNA hasarı ve doku bozulması ayrımı döngüsü zamanla tekrarlanır ve sonuç olarak, kanserlerde son derece karmaşık mutasyon modelleri ile sonuçlanır.

Doku bozulması ayrımının, dış kaynaklı tüm mutasyonların yayılmış bir özelliği olduğunu ve insan kanserlerinde belirgin olduğu keşfedildi. Aitken’in söylediği gibi, ”DNA onarım yapısının ve kopyalanarak çoğalmanın, kanser genomunu şekillendirmek için nasıl işbirlikçi olduğuna dair anlayışımızı derinden gözden geçiriyor.”

Mutasyonlar, kanser sürücüleri (cancer drivers) olarak bilinen önemli genleri etkiler. Bilim insanları çalışmalarında, kanseri destekleyen BRAF, RAS ve RAF sinyal yollarının genlerinde kusurlar buldular. Aitken şöyle diyor:

“Sonunda, en uygun mutasyon modelini taşıyan kanser hücreleri üstün gelecek. Bunlar, en hızlı büyüyebilen, bağışıklık sisteminden kaçabilen ve muhtemelen tedavilerden sonra daha iyi hayatta kalabilenler olacak.”

Edinburgh Üniversitesi Tıbbi Araştırma Konseyi İnsan Genetiği Birimi’nden takımın lideri, Martin Taylor (PhD), “Kemoterapötiklerin (kemoterapi kaynaklı etkin maddeler) neden olduğu, kalıcı DNA doku bozulmaları da birbirinden ayrılır ve ilerleyen birkaç kuşakta daha mutasyonlar üretir,” diyor,

Tedavilerde ve gelecekte geliştirilecek olan ilaçlarda bunun bilincinde olmalıyız.”

Zehra GÜNEŞ

Bilim İnsanları İlk Kez Ölü Nöronları Temizleyen Beyin Videosunu Çekti

Havai Fişekler Havada Zehirli Metaller Bırakıyor.