Az ionizáló sugárzás minden típusú mutációs károsodást okoz a DNS-ben, de a DNS-ben két olyan károsodást találtunk, amelyek megmondják, hogyan okoznak rákot a röntgensugarak – mondta Sam Behjati, a Cambridge-i Egyetem munkatársa. (Fájlfotó) A tudósok most először fedezték fel, hogy a röntgensugarak és a radioaktív részecskék miként okoznak rákot az emberekben a DNS-károsodás révén, ami a sugárzás által okozott daganatok hatékonyabb kezeléséhez vezethet.
madarak, mint házi kedvencek
A brit Wellcome Trust Sanger Institute kutatóinak sikerült azonosítaniuk az emberi rákos megbetegedésekben az ionizáló sugárzás által okozott DNS-károsodás két jellegzetes mintáját, például a gamma-sugárzást, a röntgensugárzást és a radioaktív részecskéket.
Ezek az ujjlenyomat-mintázatok lehetővé tehetik az orvosok számára, hogy azonosítsák, mely daganatokat okozta a sugárzás, és megvizsgálhatják, hogy kell-e másképp kezelni őket.
A rákkal kapcsolatos korábbi munkák kimutatták, hogy a DNS-károsodás gyakran hagy molekuláris ujjlenyomatot, amelyet mutációs aláírásként ismernek a rákos sejt genomján.
A kutatók 12, másodlagos sugárzással összefüggő daganatos betegnél mutációs aláírásokat kerestek, összehasonlítva ezeket 319 olyan beteggel, akik nem voltak kitéve sugárzásnak.
Annak kiderítésére, hogy a sugárzás miként okozhat rákot, megvizsgáltuk a sugárzás által okozott rákos megbetegedések genomját, összehasonlítva a spontán kialakuló daganatokkal – mondta Peter Campbell, a Wellcome Trust Sanger Institute munkatársa, a tanulmány vezetője.
A DNS-szekvenciák összehasonlításával két mutációs aláírást találtunk a sugárkárosodásra, amelyek függetlenek a rák típusától, mondta Campbell.
Ezután ellenőriztük a leleteket olyan prosztatarákoknál, amelyek sugárzásnak voltak kitéve vagy nem voltak kitéve, és ismét ugyanazt a két aláírást találtuk. Ezek a mutációs aláírások segítenek megmagyarázni, hogy a nagy energiájú sugárzás hogyan károsítja a DNS-t, mondta.
Az egyik mutációs szignatúra egy deléció, ahol kis számú DNS-bázist kivágnak.
A másodikat kiegyensúlyozott inverziónak nevezik, ahol a DNS-t két helyen elvágják, a középső darab körbeforog, majd ellentétes irányban visszacsatolódik.
A kiegyensúlyozott inverziók természetesen nem fordulnak elő a szervezetben, de a nagy energiájú sugárzás egyidejűleg elegendő DNS-törést biztosíthat ahhoz, hogy ez lehetővé váljon.
Az ionizáló sugárzás valószínűleg mindenféle mutációs károsodást okoz, de itt két konkrét károsodást láthatunk, és képet kaphatunk arról, hogy mi történik a DNS-sel – mondta Sam Behjati, a Cambridge-i Egyetem munkatársa.
A sugárzáporok feldarabolják a genomot, ami egyszerre sok kárt okoz. Úgy tűnik, hogy ez túlterheli a sejt DNS-javító mechanizmusát, ami a DNS-károsodáshoz vezet, mondta Behjati.
Ez az első alkalom, hogy a tudósoknak sikerült meghatározniuk az ionizáló sugárzás által a DNS-ben okozott károkat, Adrienne Flanagan, a University College London és az Egyesült Királyság Royal National Orthopedic Hospital munkatársa.
Ezek a mutációs aláírások diagnosztikai eszközt jelenthetnek mind az egyedi eseteknél, mind a rákos megbetegedések csoportjainál, és segíthetnek kideríteni, hogy mely rákos megbetegedéseket okozza a sugárzás, mondta Flanagan.
A kutatás a Nature Communications folyóiratban jelent meg.