Hangi Bireylerin Kansere Neden Olan Maddeye Daha Duyarlı Olduğu Tahmin Edilebilir Mi?

Birleşik Krallık'ta yapılan yeni bir çalışma, çevredeki kansere neden olan ajanların DNA'da genetik rekombinasyonu nasıl etkinleştirdiğinin arkasındaki mekanizmalara ilişkin yeni bilgilerin, maruz kalmanın bazı etkilerini açıklamaya yardımcı olabileceği gibi, hangi kişilerin hastalığı geliştirmeye daha yatkın olabileceğini tahmin etmeye de yardımcı olabileceğini öne sürmüştür. Araştırmacılar herkesin çevrede düşük seviyelerde kanserojenlere (kanser oluşumunu teşvik eden maddeler veya radyasyona) maruz kaldığını ve en yaygın olarak bulunanlardan birinin, odun brülörleri, egzoz dumanları ve ızgara et ve balık gibi sobalardan çıkan dumanlarda bulunan genel bir kimyasal kirletici olan benzopiren olduğunu belirtmişlerdir. Benzopirenin bir aktif bileşeni olan BPDE, kansere neden olan mutasyonları teşvik eden eklentiler olarak bilinen DNA dizisine doğrudan zarar vermekle birlikte BPDE'nin bu mutasyonlara nasıl neden olduğunu gösteren modeller mevcut olsa da, bazı yollar hala anlaşılmamıştır.

Halihazırda, bir BPDE eklentisinin DNA sentezi sırasında mutasyonlara neden olduğuna inanılmaktadır çünkü bunlar, hücrelerin, replikasyon çatalının ilerlemesine izin vermek için onarılmamış hasar varlığına rağmen DNA'yı kopyaladığı ve bu mutasyonları indüklediği bir proses adı verilen translesyon sentezini aktive etmektedir. Bununla birlikte, kanıtlar aynı zamanda, genomun diğer hasarsız kısımlarını kopyalayarak çalışan homolog rekombinasyon (HR) adı verilen başka bir sürecin dahil olduğunu göstermektedir. Araştırmacılar HR proteinlerinin, DNA zincirlerindeki ve ipler arası çapraz bağlardaki kopmalar gibi karmaşık DNA hasarlarını onardığını ve durmuş veya bozuk çoğaltma çatallarını koruyup kurtardığını belirtmişlerdir.

PRIMPOL geni tarafından kodlanan bir protein olan PrimPol

Yapılan bu son çalışma, homolog rekombinasyon yolunu ayrıntılı olarak karakterize etmek için mikroskop gibi moleküler biyoloji yöntemlerini kullanmadan önce insan hücre dizilerini BPDE ile işlemiştir. Sonuçlar, HR'nin BPDE eklentilerinde alışılmadık bir mekanizma ile ilerlediğini ve işlemin durmuş veya çökmüş çoğaltma çatalı olmadığında bile etkinleştirilebileceğini gösteren yeni bilgiler sunmuştur. Araştırmacılar bunun yerine, insanlarda PRIMPOL geni tarafından kodlanan bir protein olan PrimPol'ün yeniden hazırlama aktivitesiyle oluşturulan DNA'daki tek sarmallı boşluklarda aktive edildiğini belirtmişlerdir. Bulgular ayrıca, hacimli DNA eklentilerinde, geleneksel olarak replikasyon çatalı çökmesi ve DSB onarımı ile bağlantılı olan kardeş kromatidler arasındaki alışverişlerin replikasyon sonrası boşlukların onarımı ile ilişkili olduğunu göstererek uzun süredir devam eden soruları da ele almaktadır. Dahası araştırmacılar, bu çoğaltma sonrası boşlukların PrimPol tarafından üretildiğini ve DNA hasar toleransı sırasında PrimPol'ün işlevine ışık tuttuğunu belirtmişlerdir.

Birmingham Üniversitesi Kanser ve Genomik Bilimler Enstitüsü'nden sorumlu yazar olan Dr. Eva Petermann çalışmalarının, kanserin çevresel nedenlerini ve genel olarak kanser gelişimini anlamak için önemli olan hücrelerdeki benzopirene maruz kalmanın etkilerine ilişkin yeni bilgiler ortaya koyduğunu ve bu mekanizmanın, kirliliğin olumsuz etkilerini daha iyi tahmin etmeye ve tespit etmeye yardımcı olmanın yanı sıra kanser genomiklerinin daha iyi yorumlanmasına da yardımcı olabileceğini belirtmiştir. Dr. Eva Petermann, BRCA2 ve RAD52 HR genlerindeki genetik varyantların, akciğer kanserine yatkınlığa benzediğini, yani HR'nin hücrenin başa çıkmasına nasıl yardımcı olduğunu anlamak benzopiren ile hastalığa daha duyarlı olabilecek bireyleri tahmin etmelerine yardımcı olabileceğini ifade etmiştir. Son olarak Dr Eva Petermann ileriye doğru gidilirse, bu tür genetik varyantların ssDNA boşluklarında HR üzerindeki etkisini araştırmanın önemli olacağını belirtmiş ve APRIMPOL varyantının da kanserde potansiyel bir rol oynadığının öne sürüldüğünü, hangi kişilerin kanserojen maruziyetine daha duyarlı olacağını tahmin etmeye de yardımcı olabileceğini sözlerine eklemiştir.