Od lat nauka nie miała przekonującego wyjaśnienia, dlaczego rak atakuje w młodym wieku. Nowotwór złośliwy to raczej przypadłość związana z latami, ponieważ wywołują go coraz częstsze uszkodzenia DNA powiązane ze starzeniem się organizmu. W miarę upływu lat dochodzi do kumulowania się defektów DNA powstałych w wyniku promieniowania i pod wpływem wielu niekorzystnych zjawisk w środowisku itd. W rezultacie komórki zaczynają tracić kontrolę nad swoimi podziałami i dochodzi do rozwoju choroby. Ale dlaczego DNA miałoby tak szybko degenerować się u dzieci?
Międzynarodowy zespół badaczy w trakcie opracowywania mapy okrągłego DNA wpadł na pewien trop. Cząsteczki DNA ma każda żywa komórka i przechowuje je w strukturach zwanych chromosomami. To właśnie DNA zawiera informacje o tym, jak zostanie zbudowany organizm i jak będzie funkcjonować. Część tej informacji znajduje się także poza chromosomem, stąd określenie "pozachromosomalne okrągłe (pierścieniowe) DNA". Gdy naukowcy zajęli się opracowywaniem pierwszej szczegółowej mapy okrągłego DNA doszli do wniosku, że to właśnie tam może się kryć przyczyna pojawiania się raka u dzieci. W trakcie skomplikowanych analiz badacze zauważyli, że pierścienie DNA powodują zakłócenia w informacji genetycznej, a zatem mogą prowadzić do pojawienia się choroby.
Pozachromosomalne okrągłe DNA było nauce znane od dawna, ale niewiele wiedziano o jego roli i budowie. Po części dlatego, że naukowców ograniczały niewielkie możliwości technologiczne. W tej chwili dysponujemy już odpowiednimi technikami analizowania DNA, stąd renesans badań także nad informacją genetyczną nie przechowywaną wewnątrz chromosomu.
Dzięki współpracy kilku instytucji naukowych zaczęto analizować budowę okrągłego DNA w przypadku nerwiaka niedojrzałego (nerwiak zarodkowy, neuroblastoma) - śmiertelnej choroby nowotworowej współczulnego układu nerwowego, atakującej maleńkie dzieci. Przeanalizowano próbki tkanki nerwiaka niedojrzałego pobranego od 93 dzieci. Okazało się, że w tym przypadku ilość i różnorodność okrągłego DNA jest znacznie większa, niż myślano. Każda próbka zawierała ponad 5000 okrągłych kopii DNA. Zauważono ponadto proces oddzielania się określonych części DNA i tworzenia pierścienia poza chromosomem. Dopiero na kolejnym etapie przekształceń taki pierścień DNA łączył się ponownie z chromosomem, ale już w innym miejscu.
Jeden z badaczy, dr Hessen wyjaśnia to w ten sposób:
Zaobserwowany proces może potencjalnie spowodować raka, jeżeli zakłóci oryginalną sekwencję informacji genetycznej. W ten sposób nawet młode komórki dzieci mogą przekształcić się w komórki nowotworowe.
"Co więcej, uważamy że niektóre typy okrągłego DNA mogą przyspieszać wzrost nerwiaka zarodkowego" - dodają badacze. Zatem jeżeli w ramach badań genetycznych znajdzie się u dzieci określonego rodzaju pozachromosomalne pierścienie DNA, można przewidzieć rozwój choroby. To odkrycie może pomóc także w zrozumieniu mechanizmów powstawania raka u dorosłych. Naukowcy mają nadzieję, że dalsze prace nad pochodzeniem i strukturą pierścieniowego DNA pomogą lepiej zrozumieć mechanizmy powstawania raka w każdym wieku.
Badania prowadzono na Charité - Universitätsmedizin w Berlinie oraz w Memorial Sloan Kettering Cancer Center w Nowym Jorku, a opublikowano w czasopiśmie Nature Genetics.
Źródło: ScienceDaily
