Более ста ключевых генов, связанных с повреждением ДНК, были обнаружены в результате систематического скрининга почти 1000 генетически модифицированных линий мышей в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature .
Работа дает представление о прогрессировании рака и нейродегенеративных заболеваниях , а также о потенциальных терапевтических возможностях в виде белковых ингибиторов.
Геном содержит все гены и генетический материал внутри клеток организма. Когда геном стабилен, клетки могут точно размножаться и делиться, передавая правильную генетическую информацию следующему поколению клеток. Несмотря на его значимость, мало что известно о генетических факторах, управляющих стабильностью, защитой, восстановлением и предотвращением повреждений ДНК генома.
В этом новом исследовании исследователи из Института Wellcome Sanger и их сотрудники из Британского научно-исследовательского института деменции при Кембриджском университете решили лучше понять биологию здоровья клеток и определить гены, имеющие ключевое значение для поддержания стабильности генома.
Используя набор генетически модифицированных линий мышей, команда определила 145 генов, которые играют ключевую роль в увеличении или уменьшении образования аномальных структур микроядер. Эти структуры указывают на нестабильность генома и повреждение ДНК, а также являются частыми признаками старения и болезней.
Наиболее резкое увеличение геномной нестабильности наблюдалось, когда исследователи вывели из строя ген DSCC1, увеличив образование аномальных микроядер в пять раз. Мыши, лишенные этого гена, отражают характеристики, схожие с человеческими пациентами с расстройствами когезинопатии, что еще раз подчеркивает значимость этого исследования для здоровья человека.
Используя скрининг CRISPR, исследователи показали, что этот эффект, вызванный потерей DSCC1, можно частично обратить вспять за счет ингибирования белка SIRT1. Это открывает весьма многообещающие возможности для разработки новых методов лечения.
Результаты помогают пролить свет на генетические факторы, влияющие на здоровье генома человека на протяжении всей жизни и развитие заболеваний.
Профессор Габриэль Балмус, старший автор исследования в Британском научно-исследовательском институте деменции при Кембриджском университете, ранее работавшем в Институте Уэллкома Сэнгера, сказал: «Продолжение исследований геномной нестабильности жизненно важно для разработки индивидуальных методов лечения, которые устранят коренные генетические причины, с цель улучшения результатов и общего качества жизни людей в различных условиях».
«Наше исследование подчеркивает потенциал ингибиторов SIRT как пути лечения когезинопатий и других геномных нарушений. Оно предполагает, что раннее вмешательство , особенно нацеленное на SIRT1, может помочь смягчить биологические изменения, связанные с геномной нестабильностью , до того, как они прогрессируют».
Доктор Дэвид Адамс, первый автор исследования в Институте Уэллкома Сэнгера, сказал: «Стабильность генома имеет решающее значение для здоровья клеток, влияя на целый спектр заболеваний, от рака до нейродегенерации, однако это относительно малоизученная область исследований. ."
«Эта работа, работа над которой продолжалась 15 лет, иллюстрирует то, что можно узнать в результате крупномасштабного, объективного генетического скрининга. 145 идентифицированных генов, особенно тех, которые связаны с болезнями человека , предлагают многообещающие цели для разработки новых методов лечения заболеваний, вызванных нестабильностью генома, таких как рак и расстройства нервно-психического развития».
