Naukowcy rzucają nowe światło na "przełączniki genetyczne"
Europejscy naukowcy odkryli, że hormon estrogen może powodować włączanie i wyłączanie genów komórek raka piersi szybciej, niż do tej pory zakładano. Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycia rzucą nowe światło na molekularne podstawy raka i jego rozwoju, ponieważ "przełączniki" DNA odgrywają rolę w obydwu tych procesach. Prace, częściowo finansowane przez UE, opublikowano w ostatnim numerze magazynu "Nature". W każdej tkance tylko niewielka ilość genów jest aktywna. Na przykład gen, który jest aktywny w komórce nerwowej, może pozostawać nieaktywny w komórce wątroby. Mechanizmy odpowiedzialne za decydowanie, które geny mają być włączone i kiedy, są przedmiotem wielu badań. Jednym najważniejszych mechanizmów jest metylacja DNA, w której grupa funkcyjna o nazwie grupa metylowa przylega do odcinków DNA. Grupa metylowa powstrzymuje aktywność genu, skutecznie uniemożliwiając mechanizmom komórki przyczepienie się do genu i uruchomienie produkcji odpowiedniego białka. Dotychczas naukowcy uważali, że metylacja jest procesem długotrwałym, ponieważ wzory metylacji wydają się stabilne i są nawet przekazywane w niezmienionej postaci podczas podziału komórki. Jednak te ostatnie badania pokazują, że w przypadku komórek raka piersi estrogen i określone leki mogą wywoływać szybkie zmiany w procesie metylacji. Kiedy ze struktury komórki wycofuje się estrogen lub kiedy komórki otrzymują przeciwrakowy lek o nazwie doksorubicyna, grupy metylowe są usuwane z obszarów regulacyjnych określonych genów w ciągu kilkudziesięciu minut. Po usunięciu grup metylowych geny uaktywniają się zanim kolejna metylacja ponownie je wyłączy. Okazuje się również, że proces ten jest cykliczny, powtarzając się co 1,5 godziny. "Zaobserwowaliśmy, że wbrew temu, co zakładano przez długi czas, metylacja może działać w bardzo krótkim czasie" - powiedziała Sara Kangaspeska z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL). "Wyniki podważają nasze rozumienie epigenetyki jako mechanizmu trwałej regulacji ekspresji genów". "To nowe spojrzenie wytycza drogę dla badań metod ingerowania w proces metylacji" - skomentował Frank Gannon z Irlandzkiej Fundacji Nauki. "W efekcie powinniśmy uzyskać bogaty w odkrycia obszar badań, ponieważ proces ten ma kluczowe znaczenie w ekspresji genów, które są istotne w nowotworach i ich rozwoju". "Układ sygnalizacyjny estrogenów i zmiany w systemie kontroli epigenetycznej wpływają w szczególności na raka piersi " - dodał George Reid z EMBL. "Naszym kolejnym krokiem będzie znalezienie małych molekuł, których celem jest proces cyklicznej metylacji, aby wyjaśnić ich dokładną funkcję." Unijne środki finansowe na te prace pochodziły z projektu CRESCENDO (konsorcjum badające receptory jądrowe w rozwoju i starzeniu się), który finansowany jest w ramach obszaru tematycznego "Nauki przyrodnicze, genomika i biotechnologia dla zdrowia" szóstego programu ramowego (6PR).