Лауреат Нобелевской премии по химии, шведско-британский биолог Томас Линдол считает, что дальнейшее изучение процессов починки ДНК в клетках поможет создать принципиально новые противораковые препараты, отключающие эти системы в опухолях и делающие их беззащитными перед ударами радиотерапии и иммунной системы.

«Когда я изучал свойства ДНК десятилетия назад, я обнаружил, что ДНК неожиданно оказалось менее стойкой и постоянной, чем мы считали, и что ее нити постоянно повреждаются той средой, в которой мы живем. Это означало, что в клетках присутствуют механизмы, исправляющие эти неизбежные поломки в ДНК», — объяснил журналистам ученый.

По словам Линдола,

подобные механизмы являются своеобразной палкой о двух концах – они одновременно защищают нас от последствий поломки ДНК и развития рака, и при этом делают раковые клетки практически неуязвимыми к действию радиации, химикатов и клеток иммунной системы, защищая их геном от фатальных повреждений. Поэтому, отключение этого механизма в раковых клетках может сделать их более уязвимыми для действия лекарств и иммунитета.

«Нам нужно найти механизм, который бы избирательно подавлял починку ДНК в раковых клетках. Кроме того, мы можем создать лекарства, которые бы стимулировали работу этого механизма в здоровых клетках, и защищали бы их от превращения в раковые опухоли», — заявил Линдол.

Каждый день в каждой клетке нашего организма происходит по 10–20 тысяч мелких поломок в ДНК, которые приводят к разрыву ее спиралей. На эти поломки реагирует целый комплекс белков и сигнальных молекул, которые распознают их, оценивают возможность починки, соединяют разорванные нити или подают сигнал на самоликвидацию клетки.

Линдол и его американские коллеги Пол Модрич и Азиз Санкар стали лауреатами Нобелевской премии 2015 года по химии благодаря открытию трех различных механизмов, которые клетки используют для исправления разрывов в ДНК, порождаемых ультрафиолетовыми лучами, канцерогенами и агрессивными молекулами в цитоплазме клеток, а также просто «опечатками» при копировании хромосом.

Как выяснили Нобелевские лауреаты, все живые клетки содержат в себе особые белковые системы, главной задачей которой является починка ошибок в ДНК, которые появляются в ней в результате действия агрессивных соединений, радиации или «ошибок» во время деления клетки. Такие белки умеют находить «пробелы» в цепочке ДНК, «неправильные» буквы-нуклеотиды, исправлять их или инициировать систему самоуничтожения клетки, если ошибку нельзя исправить.

Исследования Линдола, Модрича и Санкара показали, что в клетке есть сразу несколько инструментов различной степени «точности» и «тяжести», которые позволяют заменять или отдельные «буквы» (так называемая прямая замена), или короткие цепочки, содержащие в себе несколько поврежденных нуклеотидов (так называемое «вырезание»), или же восстановление почти полной цепочки ДНК по второй нити при помощи белка RecA.

Сегодня изучение этих механизмов, помимо их очевидной связи с раком и генетически обусловленными болезнями, поможет, как надеются ученые, понять, как их можно использовать для подавления бактериальных инфекций или продления жизни человека путем снижения частоты поломок в ДНК.