ახალი სამიზნე ტვინის სიმსივნისთვის — TUG1 გენი, რომელიც DNA-ის რეპლიკაციის სტრესს აკონტროლებს

ტვინის სიმსივნეები, განსაკუთრებით გლიობლასტომები, კიბოს ყველაზე ძნელად სამკურნალო ტიპებს მიეკუთვნება. ახალმა კვლევამ აჩვენა, რომ Taurine Upregulated Gene 1 (TUG1) სახელწოდების გენი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს კიბოს უჯრედების უნარში, გაუმკლავდნენ რეპლიკაციის სტრესს. ეს კვლევა შესაძლოა აგრესიული ტვინის სიმსივნეების წინააღმდეგ პოტენციურ სამკურნალო სტრატეგიას გვთავაზობდეს.

რეპლიკაცია არის უჯრედის გაყოფისას DNA-ის კოპირების ან გაორმაგების პროცესი. ამ დროს უჯრედის ორჯაჭვიანი DNA-ის მოლეკულა იყოფა და თითოეული ჯაჭვი ახალი DNA-ის ჯაჭვის წარმოსაქმნელ შაბლონად გამოიყენება. შედეგად წარმოიქმნება ორი გენეტიკურად იდენტური, ორჯაჭვიანი DNA-ის მოლეკულა. უჯრედის გაყოფისას ეს მოლეკულები ორ ახალ უჯრედში ნაწილდება, რის შედეგადაც თითოეულს გენეტიკური ინფორმაციის სრული ნაკრები აქვს. რეპლიკაცია გადამწყვეტი პროცესია უჯრედების მიერ გენეტიკური ინფორმაციის შენარჩუნებისა და ახალ უჯრედებზე გადაცემისთვის.

მნიშვნელოვანი კავშირი TUG1 გენსა და რეპლიკაციის სტრესს შორის

ახალმა კვლევამ გამოავლინა, როგორ უმკლავდება კიბოს უჯრედები რეპლიკაციის სტრესს და რა როლს ასრულებს Taurine Upregulated Gene 1 (TUG1) სახელწოდების გენი. TUG1 გენზე მიმართული პრეპარატით მკვლევრებმა თაგვებში ტვინის სიმსივნის ზრდის კონტროლი შეძლეს. ეს შეიძლება იყოს პოტენციური სტრატეგია ისეთი აგრესიული ტვინის სიმსივნეების წინააღმდეგ, როგორიცაა გლიობლასტომა.

მკურნალობად გარდაქმნის პოტენციალი

„ეს შედეგები შეიძლება ახალი პრეპარატების გამოყენებაში გადაიზარდოს, რადგან TUG1 გლიობლასტომაში მაღალ დონეზე ექსპრესირდება“, — ამბობს Nature Communications-ში გამოქვეყნებული კვლევის მთავარი მკვლევარი, პროფესორი იუტაკა სუძუკი.

კვლევაში წარმატებით შეიმუშავეს ექსპერიმენტული პრეპარატი TUG1-DDS, რომელიც შერჩევითად მოქმედებს TUG1-ზე. ამ პრეპარატმა, განსაკუთრებით სტანდარტულ ტემოზოლომიდით მკურნალობასთან ერთად გამოყენებისას, მნიშვნელოვნად შეაფერხა სიმსივნის ზრდა და გაზარდა გადარჩენის შანსი.

როგორ იყენებს კიბოს უჯრედები DNA-ის რეპლიკაციას

კიბოს უჯრედები უჯრედების ნორმალურ პროცესებს თავის სასარგებლოდ ცვლის და ქმნის კიბოს უჯრედების ზრდისთვის ხელსაყრელ გარემოს. ისეთი ძირითადი უჯრედული პროცესებიც კი, როგორიცაა რეპლიკაცია, კიბოს სასარგებლოდ გამოიყენება.

რეპლიკაციის სტრესი და გენომის არასტაბილურობა

კიბოს უჯრედები DNA-ის რეპლიკაციის ბუნებრივ პროცესში ჩარევით პირობებს თავის სასარგებლოდ აუმჯობესებს. ჩვეულებრივ, DNA-ის ყოველი რეპლიკაციისას შეიძლება სხვადასხვა შეცდომა წარმოიშვას (მაგალითად, გაწყვეტა, არასწორი დაწყვილება და სხვა). კიბოს უჯრედებმა DNA-ის რეპლიკაციის პროცესის მანიპულირებით შეიძლება წარმოქმნას რეპლიკაციის სტრესი (RS). ეს სტრესი იწვევს DNA-ის ჯაჭვების გაწყვეტასა და დაუწყვილებელი ერთჯაჭვიანი DNA-ის მატებას. შედეგად გენომი არასტაბილური ხდება, რამაც შეიძლება სიმსივნის ზრდას შეუწყოს ხელი.

თუმცა მნიშვნელოვანია ერთი გარემოება: რეპლიკაციის სტრესს მხოლოდ კიბოს უჯრედები არ იწვევს; ის ნორმალურ უჯრედებშიც შეიძლება არსებობდეს, მაგრამ კიბოს უჯრედებს ამ მდგომარეობის თავის სასარგებლოდ გამოყენება შეუძლია.

გრძელი არაკოდირებადი RNA-ები (lncRNA) და TUG1

საკუთარი DNA-ის დაზიანების აღსადგენად და არასასურველი R-მარყუჟების მოსაშორებლად კიბოს უჯრედები გრძელ არაკოდირებად RNA-ებს (lncRNA) იყენებს. მკვლევრებმა განსაზღვრეს lncRNA TUG1-ის როლი.

1. გრძელი არაკოდირებადი RNA-ები (lncRNA): ეს არის RNA-ის მოლეკულები, რომლებიც ცილებს არ კოდირებს, თუმცა უჯრედული პროცესების რეგულაციაში მონაწილეობს.
2. საკუთარი DNA-ის დაზიანების აღდგენა და R-მარყუჟების მოშორება: კიბოს უჯრედები lncRNA-ებს იყენებს DNA-ში წარმოქმნილი დაზიანების აღსადგენად და R-მარყუჟების სახელწოდებით ცნობილი DNA:RNA ჰიბრიდული სტრუქტურების მოსაშორებლად. R-მარყუჟებმა DNA-ის რეპლიკაციის დროს შეიძლება პრობლემები შექმნას, ამიტომ მათი კონტროლი მნიშვნელოვანია.
3. lncRNA TUG1-ის როლი: მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ TUG1 სახელწოდების lncRNA ამ პროცესში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. TUG1 მონაწილეობს DNA-ის დაზიანების აღდგენასა და R-მარყუჟების კონტროლში.
4. DHX9 და RPA32 ცილები: ეს ორი ცილა TUG1 lncRNA-სთან ერთად მოქმედებს R-მარყუჟების დასათრგუნად. ანუ, როდესაც ეს სამი მოლეკულა ერთიანდება, მათ შეუძლია პოტენციურად საზიანო R-მარყუჟების კონტროლი.

ამრიგად, DNA-ის დაზიანების აღსადგენად და R-მარყუჟების მოსაშორებლად კიბოს უჯრედები იყენებს TUG1 სახელწოდების lncRNA-ს და DHX9 და RPA32 ცილებს. ეს მექანიზმი კიბოს უჯრედებს ეხმარება DNA-ის რეპლიკაციის დროს შესაძლო პრობლემების მოგვარებაში.

დასკვნა: იმედი კიბოს სხვა ტიპებისთვისაც არსებობს

აღმოჩნდა, რომ TUG1-ის ინჰიბიტორები კიბოს სხვა ტიპებშიც, მაგალითად პანკრეასისა და საკვერცხის კიბოში, ეფექტიანია. შესაბამისად, ახალი სამკურნალო კანდიდატი TUG1-DDS შეიძლება ეფექტიანი იყოს კიბოს სხვა ტიპებშიც, რომლებშიც TUG1 ექსპრესირდება.

ეს კვლევა აგრესიული ტვინის სიმსივნეების პოტენციურ სამკურნალო სტრატეგიას გვთავაზობს და კიბოს მკურნალობაში ახალ შესაძლებლობებს ხსნის.