Учените за първи път откриха как рентгеновите лъчи и радиоактивните частици причиняват рак при хората чрез увреждане на ДНК, което може да доведе до по-ефективно лечение на тумори, причинени от радиация.
малка черна буболечка с щипки
Изследователи от института Wellcome Trust Sanger в Обединеното кралство успяха да идентифицират при рак на човека два характерни модела на увреждане на ДНК, причинено от йонизиращо лъчение, като гама лъчи, рентгенови лъчи и радиоактивни частици.
Тези модели на пръстови отпечатъци вече могат да позволят на лекарите да идентифицират кои тумори са причинени от радиация и да разследват дали трябва да се лекуват по различен начин.
Предишна работа по рака е показала, че увреждането на ДНК често оставя молекулен пръстов отпечатък, известен като мутационен подпис, върху генома на ракова клетка.
Изследователите търсят мутационни подписи при 12 пациенти с вторични радиационно-свързани тумори, сравнявайки ги с 319, които не са били изложени на радиация.
За да разберем как радиацията може да причини рак, ние проучихме геномите на раковите заболявания, причинени от радиация, в сравнение с туморите, възникнали спонтанно, каза Питър Кембъл от Института Wellcome Trust Sanger, който ръководи изследването.
Сравнявайки ДНК последователностите, открихме два мутационни сигнатура за радиационно увреждане, които не зависят от вида на рака, каза Кембъл.
След това проверихме констатациите с рак на простатата, който е бил или не е бил изложен на радиация, и отново открихме същите два подписа. Тези мутационни подписи ни помагат да обясним как радиацията с висока енергия уврежда ДНК, каза той.
Един мутационен подпис е делеция, при която се изрязват малък брой ДНК бази.
Втората се нарича балансирана инверсия, при която ДНК се нарязва на две места, средната част се завърта и се съединява отново в обратна ориентация.
Балансираните инверсии не се случват естествено в организма, но високоенергийното излъчване би могло да осигури достатъчно прекъсвания на ДНК едновременно, за да стане това възможно.
Йонизиращата радиация вероятно причинява всички видове мутационни увреждания, но тук можем да видим два специфични типа увреждане и да добием представа какво се случва с ДНК, каза Сам Бехяти от университета в Кеймбридж.
Радиационни дъждове прекъсват генома, причинявайки много щети едновременно. Това изглежда претоварва механизма за възстановяване на ДНК в клетката, което води до увреждане на ДНК, което виждаме, каза Бехяти.
Това е първият път, когато учените успяват да определят щетите, причинени на ДНК от йонизиращо лъчение, Адриен Фланаган от Университетския колеж в Лондон и Кралската национална ортопедична болница във Великобритания.
Тези мутационни подписи биха могли да бъдат инструмент за диагностика както за отделни случаи, така и за групи ракови заболявания и биха могли да ни помогнат да разберем кои видове рак са причинени от радиация, каза Фланаган.
Изследването е публикувано в списанието Nature Communications.