Vědci z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR popsali způsob, jak sledovat místa, kde byla poškozena a následně opravena molekula DNA. Takzvané chromatinové jizvy, které zůstávají v buňkách pacientů s neurodegenerativním onemocněním, jsou podle tohoto výzkumu vlastně pamětí předchozích oprav. Objev může přispět k dalšímu výzkumu těchto nemocí i možné léčby.
Molekuly DNA ohrožuje řada chemických a fyzikálních vlivů z vnitřního i vnějšího prostředí. K nejčastějším poškozením DNA podle vědců patří jednovláknové zlomy – narušené je tedy jen jedno ze dvou vláken dvoušrobovice. Ty mohou narušit celistvost genetické informace a poškodit životaschopnost buněk. Chybná oprava zlomů totiž vede k odumírání neuronů a vyššímu výskytu vzácných genetických onemocnění – například neuropatie či spinocerebelární ataxie.
Tým výzkumníků z Akademie věd nyní popsal novou molekulární poruchu u pacientů s poškozenou funkci důležitého enzymu ARH3, kteří trpí neurodegenerativním onemocněním. Zjistili, že umí jednovláknové zlomy opravit, ale má to následky, které se později mohou projevit.
„Objevili jsme takzvané chromatinové jizvy a zjistili, že brání dalším regulacím genů,“ popsala vedoucí výzkumného týmu Hana Hanzlíková. To podle ní pravděpodobně směřuje právě ke vzniku neurodegenerativních onemocnění. Normální buňka si totiž místo opravy označkuje, ale pak značku odstraní, vysvětlila výzkumnice.
Chromatinové jizvy podle vědců nejsou jednoznačně dobré ani zlé – ale mohou lidem způsobovat problémy. Mohou sice vést ke smrti buněk, zároveň ale umožňují vědcům citlivě měřit zdroj, umístění a frekvenci jednovláknových zlomů DNA v organismu a tím lépe popsat nejrůznější zdravotní problémy, které na genetické úrovni vznikají.
Cesta ke zlepšení tisícovek lidských životů
Nový koncept chtějí vědci využít ke sledování hromadění zlomů DNA během stárnutí i při odumírání neuronů při běžnějších onemocněních – například Parkinsonově, Alzheimerově či Huntingtonově chorobě.
„Naším cílem je porozumět patologii vybraných neurodegenerativních onemocnění, identifikovat nové způsoby buněčné odpovědi na jednovláknové zlomy DNA a využít naše poznatky také terapeuticky,“ dodala Hanzlíková. To, zda jizvy opravdu vedou k rozvoji zmíněných onemocnění, budou podle ní vědci dále zkoumat na myších modelech.
