Unele bacterii ar putea ajuta la detectarea proteinelor cauzatoare de cancer

O nouă metodă de a detecta cancerul folosește răspunsurile bacteriilor la procesele din organism.

O echipă de cercetători de la Universitatea Texas, Statele Unite ale Americii, au folosit o bacterie pentru a descoperi proteinele umane care pot duce la deteriorarea ADN-ului și promovarea cancerului. Studiul propune, de asemenea, mecanisme biologice prin care aceste proteine pot provoca daune ADN-ului, deschizând posibilități pentru potențiale tratamente pentru cancer.

TE-AR MAI PUTEA INTERESA

Se pare că celulele noastre transformă proteinele în cancerigene și așa apare cancerul. Cancerul se dezvoltă prin mutații, deci o celulă normală care a acumulat mai multe mutații în anumite gene are mai multe probabilități să se transforme într-o celulă canceroasă.

Mutațiile care provoacă cancer pot fi rezultatul afectării ADN-ului. Factorii externi, cum ar fi fumatul și razele ultraviolete, pot deteriora ADN-ul, cauzând cancer pulmonar, respectiv cancer de piele. Dar majoritatea daunelor la nivelul ADN-ului par să rezulte din evenimente care apar în celule și sunt mediate de componente celulare, inclusiv proteine. 

Una dintre metodele prin care proteinele care pot provoca leziuni ale ADN-ului este prin producerea lor excesivă, ceea ce este un eveniment celular relativ frecvent. De aceea acest studiu a fost conceput pentru a descoperi acele proteine ​​care, atunci cand sunt supraproduse de celulă, produc daune ADN-ului in moduri care pot duce la cancer.

Pentru a descoperi aceste proteine ​​care dăunează ADN-ului, cercetătorii au adoptat o abordare inedită. Ei au căutat proteine ​​care promovează daunele ADN-ului în celulele umane, uitându-se la proteine ​​care, atunci când sunt supraproduse, ar provoca daune ADN-ului în bacteria E. coli.

Procesele biologice de bază ale bacteriilor sunt similare celulelor umane, așa că oamenii de știință au folosit această abordare pentru a găsi mecanisme comune de deteriorare a ADN-ului care ar putea fi relevante pentru cancer.

Cum ar putea bacteria E. coli să fie folosită drept marker tumoral

Cercetătorii au modificat genetic bacteriile E. coli, astfel încât să se coloreze în roșu când ADN-ul lor a fost deteriorat. Apoi, au supraexprimat fiecare dintre cele 4.000 de gene prezente în E coli individual și au determinat care au determinat ca bacteriile să își schimbe culoarea. 

Cercetătorii au descoperit o rețea extinsă și variată de proteine ​​care, atunci când sunt supraproduse, modifică celulele în moduri care duc la deteriorarea ADN-ului. Unele dintre aceste proteine ​​sunt, așa cum era de așteptat, implicate în procesarea sau repararea ADN-ului, dar, în mod surprinzător, majoritatea nu sunt legate direct la ADN. 

De exemplu, unele dintre proteinele distrugătoare ale ADN-ului participă la transportul moleculelor de-a lungul membranei celulare. Atunci când cercetătorii au căutat același tip de proteine care dăunează ADN-ului la oameni, au identificat 284 de tipuri. Aceștia au stabilit că aceste proteine ​​umane sunt legate de apariția cancerului în mai multe cazuri decât un set aleator de proteine. 

În plus, analiza ARN-ului proteinelor, un indicator al producției de proteine, a prevăzut mutageneza în tumorile maligne și prognosticul slab al pacientului. Când cercetătorii au supraprodus aceste proteine ​​în celulele umane în laborator, jumătate din proteine ​​au declanșat leziuni și mutații ale ADN-ului. 

Astfel, E. coli poate ajuta la identificarea proteinelor care afectează ADN-ul și a mecanismelor de acțiune în celulele umane, printr-un test care ar fi mult mai rapid decât cele existente în prezent. Unele dintre proteinele descoperite și mecanismele lor erau cunoscute deja pentru implicarea lor în apariția cancerului, dar multe altele nu erau suspectate de a fi incluse în acest proces.

Bacteriile care fac parte din microbiomul personal pot fi o reală sursă de ajutor în semnalarea multiplelor afecțiuni. Având în vedere că procesele celulare bacteriene sunt similare cu celulele umane, reacția bacteriilor la mutații cauzatoare de cancer îi va ajuta pe specialiști să determine metode de diagnostic și de tratament mai eficiente și la oameni. Metodele actuale sunt eficiente în multe cazuri de cancer, dar în alte cazuri, cum ar fi în cancerul pancreatic, diagnosticul apare prea târziu, deși simptomele abia au apărut.

TE-AR MAI PUTEA INTERESA

Studiul propune o metodă inedită de a testa modurile în care ADN-ul celular poate fi deteriorat. Descoperirile deschid noi căi pentru formarea unor mecanisme noi care protejează genomii celulari și modul în care disfuncția lor poate modifica integritatea celulei și provoca cancer. Pe viitor, aceste descoperiri pot duce la noi modalități de a identifica persoanele care sunt susceptibile de a dezvolta cancer, astfel încât strategiile de prevenire, de încetinire a progresiei și de detectare timpurie să fie mai eficiente. 



 

Sursa foto: Shutterstock

Bibliografie:

  1. Studiul ”Bacteria-to-Human Protein Networks Reveal Origins of Endogenous DNA Damage”, publicat în Cell, în 2019, autori: Jun Xia, Li-Ya Chiu, Ralf B. Nehring, María Angélica Bravo Núñez et al.
Pentru a comenta este nevoie de sau înregistrare.
Comentarii 0