DNA’nın yapı taşlarının nasıl dönüşüm geçirdiği üzerine yapılan çalışmalarda, Ludwig Cancer Research’teki bilim insanları kanser için potansiyel bir terapi yöntemi keşfettiler. Çalışmada, normal hücrelerin oldukça fazla seçme mekanizmasına sahip olduğu çünkü nükleozitlerin istenmeyen ekstra kimyasal değişikliklere uğramasını önlemeye çalıştıkları söylendi. Ancak, bilim insanları bazı kanser hücresi çeşitlerinin o kadar da seçici olmadığını tespit etti. Bu hücreler, onları zehirleyen, DNA’daki kimyası değişmiş nükleozitlerle iş birliği halinde.. Araştırmanın sonuçları Nature dergisinde yayımlandı.

Oxford’taki, Ludwig Institute for Cancer Research’te asistan üyesi ve başyazar Skirmantas Kriaucionis "Son birkaç yıl içinde, biz ve başkaları, biyolojik DNA değişimlerinden yeni bir dizi keşfettik. Bu yeni çalışmada, araştırma grubumuz DNA’nın yeniden dönüşümünü temel alarak bu değişikliklerin nasıl gerçekleştiğini bulmaya çalışıyor,” dedi. “Kansere müdahalede kullanılabileceğini umduğumuz, biyokimyasal analizlerimizin istismar ettiği bu “boşluklar” bizi oldukça heyecanlandırdı.”

Çalışmaya göre, hücreler yeni DNA’yı sentezlemeye başladıklarında tutumlu davranıyorlar. Yeni nükleotidlerin yapımına ek olarak, ölen hücrelerin DNA’sından ya da besinlerimizden elde ettiğimiz DNA’lardaki kimyasal parçaları geri dönüştürüyorlar. Ancak, DNA’daki dört tip nükleotit’ten biri - genetik 'C' dizi grupları (sitozin)- genellikle kimyasal olarak değişime uğruyor. 'Epigenetik' değişiklikler olarak adlandırılan bu kimyasal değişikliklerin genleri kontrol etmek için önemli olduğu gözlendi. Ayrıca, DNA'daki dizilişlerinin doğru şekilde olması da hücrelerin normal çalışması için gerekli bir şart olarak görüldü. Eğer 'Epigenetik' değişiklikler yanlış C nükleotidte yer alırsa, kanserli hücrelerin ortaya çıktığı veya hücreleri öldürebildiği saptandı. Kriaucionis ve meslektaşlarının çözmeye çalıştığı bulmaca ise hücrelerin geri dönüşümünün nasıl engellendiği ve kimyasal olarak değişim geçirmiş C’lerin DNA’da nasıl yanlış yerlere geldiği.

Bu çalışmadaki en önemli keşiflerden biri, araştırmacıların nükleotitleri yeniden dönüştüren enzimlerin oldukça spesifik olduğunu tespit etmesi oldu. Bu enzimler dönüşen nükleozitler kullanmadığı için yeni DNA’ların epigenetik olarak temiz olduğu iddia edildi. Ancak, kanser hücrelerinin dizilişindeki geri dönüşüm sürecine bakıldığında ise, bazı kanser hücrelerinin bu nükleozitleri dönüştürebildiği, bunun da yeni DNA’yla bütünleşmeye yol açtığı görüldü. Bu süreç sıklıkla hücrelerin ölümüyle sonuçlanıyordu. Bu diziliş, Sitidin deaminaz -Cytidine deaminase (CDA)- diye adlandırılan bir proteinin yüksek seviyede olmasından kaynaklanıyordu. Bu durum da yanlış dizilime yol açmaktaydı. CDA’nın örneklerinin arasında pankreas kanseri gibi bazı tümör tipleri bulunuyor.

Epigenetik olarak değişime uğramış nükleotitler tarafından beklenmedik şekilde öldürülen kanser hücrelerinin kullanımı, Kriaucionis ve ekibine, değiştirilmiş C’lerin spesifik bir kanser karşıtı madde oluşturulabileceğini gösterdi.

Kriaucionis, “CDA’nın, bazı kan ve pankreas kanserlerini tedavi etmek için klinikte kullanılan sitidin analoglarını etkisiz bıraktığı ileri sürüldü,” dedi. “Tam tersi olan çarpıcı bir senaryoda ise, çalışmamızda kullanılan nükleozitler, onları düşman sitotoksik maddeye dönüştüren CDA’yla karşılaşana kadar nispeten zararsızlar.”

Kanserle ilgili araştırmalar tüm dünyada hızla devam etmekte. Bu çalışmanın araştırmacıları da, muhtemelen, kanser tedavileri gibi "epigenetik" ilaçlar için bu yeni yolu irdelemeye devam edecekler.

 

---

Kaynak: Ludwig Cancer Research. "Modified DNA building blocks are cancer's Achilles heel." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 July 2015. <www.sciencedaily.com/releases/2015/07/150722131824.htm>.

Akademik Kaynak: Melania Zauri, Georgina Berridge, Marie-Laëtitia Thézénas, Kathryn M. Pugh, Robert Goldin, Benedikt M. Kessler, Skirmantas Kriaucionis. “CDA directs metabolism of epigenetic nucleosides revealing a therapeutic window in cancer.” Nature, 2015; DOI:10.1038/nature14948

---