Ένα σημαντικό βήμα στην καταπολέμηση νοσημάτων που σχετίζονται με αναπτυξιακές ανωμαλίες, ακόμα και του καρκίνου, πραγματοποίησαν ερευνητές του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας που ανακάλυψαν νέες λειτουργίες για πρωτεΐνες που επιδιορθώνουν DNA βλάβες.

"Τα αποτελέσματα αναμένεται να βοηθήσουν στην πρόληψη ή την θεραπεία νοσημάτων που σχετίζονται με αναπτυξιακές διαταραχές στον άνθρωπο", αναφέρει στην «Π» ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας, καθηγητής Γιώργος Γαρίνης.

Οι ασθενείς που γεννιούνται με μεταλλαγές σε γονίδια που είναι υπεύθυνα για την επιδιόρθωση DNA βλαβών έχουν περισσότερες από 2000 φορές μεγαλύτερη πιθανότητα να εμφανίσουν καρκίνο του δέρματος, να γεράσουν πρόωρα ή να εκδηλώσουν σοβαρές αναπτυξιακές διαταραχές που προκαλούν τον θάνατο. Αν και μέχρι σήμερα η σχέση της σταδιακής συσσώρευσης DNA βλαβών στα κύτταρά μας με τον καρκίνο και την πρώιμη γήρανση ήταν γνωστή, παρέμενε άγνωστο πώς οι εγγενείς βλάβες σε επιδιορθωτικούς μηχανισμούς DNA βλαβών αλλά και οι ίδιες οι DNA βλάβες θα μπορούσαν να προκαλέσουν σοβαρές ανωμαλίες κατά την ανάπτυξη.

Πρόσφατη έρευνα στο ΙΜΒΒ- ΙΤΕ, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύτηκαν χθες στο έγκριτο περιοδικό Nature Cell Biology (http://www.nature.com/ncb/index.html), οδήγησε στην αποκάλυψη ότι δύο πρωτεΐνες, οι ERCC1 και XPF που συμμετέχουν στην επιδιόρθωση DNA βλαβών, παίζουν ενεργό ρόλο στη διαδικασία της ανάπτυξης στον άνθρωπο. Τα αποτελέσματα εξηγούν για πρώτη φορά γιατί τα άτομα με μεταλλαγές σε γονίδια που σχετίζονται με την επιδιόρθωση DNA βλαβών εμφανίζουν αναπτυξιακές διαταραχές τόσο σοβαρές ώστε να προκαλούν οφθαλμοφανείς μορφολογικές ανωμαλίες ή ακόμα και τον θάνατο.

Το DNA εκτίθεται αδιάκοπα σε γενοτοξικούς παράγοντες που προσβάλλουν την εύθραυστη δομή του παρεμποδίζοντας τη λειτουργία κάθε κυττάρου. Για την επιδιόρθωση των βλαβών στο DNA, τα κύτταρα ενεργοποιούν έναν από τους πλέον διαδεδομένους μηχανισμούς στα θηλαστικά, τον μηχανισμό επιδιόρθωσης νουκλεοτιδίων (nucleo- tide excision repair, NER). Η σπουδαιότητα του μηχανισμού NER για τον άνθρωπο είναι προφανής σε ασθενείς με μεταλλαγές σε γονίδια του NER που εμφανίζουν καρκίνο του δέρματος, γερνούν πρόωρα ή εκδηλώνουν σοβαρές αναπτυξιακές διαταραχές.

Μέχρι σήμερα, παρέμενε άγνωστο το πώς σχετίζονται οι επιδιορθωτικοί μηχανισμοί DNA βλαβών με ανωμαλίες κατά την ανάπτυξη. Χρησιμοποιώντας μεθόδους γενετικής μηχανικής, οι ερευνητές του ΙΜΒΒ Γεωργία Χατζηνικολάου και Ζήσης Αποστόλου μαζί με τον επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο ΙΜΒΒ-ΙΤΕ καθηγητή Γιώργο Γαρίνη κατασκεύασαν μια νέα σειρά ποντικών με ειδική ετικέτα βιοτίνης για τη σήμανση της πρωτεΐνης XPF καθώς και γενετικά τροποποιημένα ποντίκια με απαλοιφή στο γονίδιο Ercc1 του μηχανισμού NER. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι πρωτεΐνες αυτές συμμετέχουν ανεξάρτητα από την επιδιόρθωση των DNA βλαβών σε μοριακούς μηχανισμούς ανάπτυξης. Βλάβες στις συγκεκριμένες πρωτεΐνες προκαλούσαν αναπτυξιακές ανωμαλίες και οδηγούσαν σε πρώιμο θάνατο τον ποντικό.

Τα αποτελέσματα της έρευνας εμπλέκουν για πρώτη φορά τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης βλαβών με τη διαδικασία της ανάπτυξης στον άνθρωπο. Tα ευρήματα αναμένεται να ανοίξουν νέους δρόμους για την πρόληψη ή την θεραπεία νοσημάτων που σχετίζονται με αναπτυξιακές ανωμαλίες ενώ ρίχνουν ουσιαστικό φως στη διαδικασία της γήρανσης και σε μηχανισμούς καρκινογένεσης στον άνθρωπο. Στη συγκεκριμένη ερευνητική προσπάθεια συμμετείχαν επίσης η Tamara Aid-Παυλίδη, Άννα Ιωαννίδου, Ισμήνη Καρακασιλιώτη, Γιώργος Παπαδόπουλος, Μιχάλης Αϊβαλιώτης, Μαρία Τσεκρέκου, Γιάννης Στρουμπούλης και ο Θεόδωρος Κωστέας.