Scoperta di una proteina riparatrice del DNA che potrebbe portare a un vaccino contro il cancro

La scoperta di una proteina in grado di riparare il DNA, considerata il “Santo Graal della riparazione del DNA”, aprirà probabilmente la strada allo sviluppo di un vaccino universale contro il cancro, un’impresa che è rimasta a lungo una sfida insormontabile per i ricercatori. Il nuovo studio mostra anche che questa proteina è teoricamente in grado di inserirsi in qualsiasi organismo, rendendola un candidato promettente per un vaccino preventivo contro il cancro.

La proteina in questione, chiamata DdrC, è stata scoperta in batteri resistenti chiamati
Deinococcus radioduransÈ noto per la sua capacità di sopravvivere in condizioni difficili. DdrC sembra essere molto efficace nel rilevare e fermare i danni al DNA e allertare la cellula affinché inizi il processo di riparazione.

I ricercatori dietro questa scoperta, della Western University in Canada, hanno scoperto in un esperimento che hanno introdotto il gene ddrC nei batteri Escherichia coli Quest’ultimo è stato reso più resistente ai danni provocati dai raggi ultravioletti, aumentandone la resistenza di oltre 40 volte. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista
Ricerca sugli acidi nucleici.

L’esclusivo meccanismo di riparazione del DNA di DdrC

La proteina DdrC ha una capacità unica di rilevare e riparare le lesioni del DNA, sia a singolo che a doppio filamento. La riparazione del DNA da parte di DdrC comporta un processo complesso in cui la proteina esegue la scansione del DNA alla ricerca di lesioni in uno o entrambi i filamenti. Quando trova un hack singolo o doppio, si collega ad esso e cerca un altro hack dello stesso tipo. Una volta trovate due regioni danneggiate, DdrC le immobilizza, comprimendo il pezzo di DNA.

Queste riparazioni non solo impediscono che il danno peggiori, ma segnalano anche alle cellule responsabili della riparazione del DNA di entrare e riparare le rotture. Questa procedura è importante perché aiuta a mantenere l’integrità genetica delle cellule, riducendo così il rischio di mutazioni che possono portare al cancro. ” La capacità della DdrC di riconoscere e riparare le rotture del DNA è un vero risultato biochimico “, spiega il dottor Robert Zappla, biochimico del Canadian Light Source Laboratory e autore principale dello studio, in comunicato stampa Dall’Università del Saskatchewan (Canada).

Una delle caratteristiche più notevoli del DdrC è la sua struttura asimmetrica, che gli consente di intrappolare le rotture del DNA in modo particolarmente efficiente. Quando la proteina rileva una lesione, subisce un cambiamento conformazionale che le permette di legarsi ad una seconda rottura, formando così una struttura stabile e riparabile. Questo meccanismo complesso non solo previene ulteriori danni ma facilita anche la riparazione da parte di altri meccanismi cellulari. È come se la DdrC fungesse da guardia di sicurezza, pattugliando il DNA per neutralizzare le minacce non appena si presentano.

Verso un vaccino universale contro il cancro?

Le implicazioni di questa scoperta per il trattamento del cancro sono di ampia portata. Attualmente, i candidati vaccini precoci contro il cancro, alcuni dei quali sono già in fase di sperimentazione clinica, devono affrontare diverse sfide, tra cui l’identificazione di antigeni specifici delle cellule tumorali e la stimolazione di una risposta immunitaria efficace. La capacità della DdrC di riparare direttamente il DNA potrebbe rendere possibile lo sviluppo di veri vaccini (preventivi), mirati ai meccanismi di riparazione delle cellule tumorali e forse anche di un vaccino universale.

Gli esperti concordano sulla possibilità di questa scoperta. ” La capacità di riorganizzare, modificare e manipolare il DNA in modi specifici è il Santo Graal della biotecnologia. E se avessi un sistema di scansione come DdrC che pattuglia le tue cellule e neutralizza i danni non appena si verificano? Ciò potrebbe costituire la base per un potenziale vaccino contro il cancro “Ha detto Shabla.

Questa scoperta si inserisce anche nel contesto dei recenti sviluppi nel campo della riparazione genetica. Per esempio, studi Gli inibitori PARP hanno dimostrato di essere efficaci nel trattamento di alcuni tipi di cancro bloccando i meccanismi di riparazione del DNA delle cellule tumorali. Tuttavia, DdrC offre un approccio diverso riparando direttamente le rotture, che potrebbe essere complementare alle terapie esistenti.

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In definitiva, sottolinea Zapla, la DdrC è solo una delle centinaia di proteine ​​potenzialmente utili presenti in questi batteri e che ulteriori ricerche potrebbero rivelare altri preziosi strumenti per la riparazione del DNA. Tuttavia, come ogni importante progresso medico, l’uso della DdrC solleva questioni etiche. La manipolazione genetica della riparazione del DNA potrebbe anche sollevare preoccupazioni sull’accesso equo ai trattamenti e sulle implicazioni a lungo termine per la salute pubblica. Presto i ricercatori intendono studiare ulteriormente questi batteri D Per esplorare altri possibili meccanismi che quest’ultimo utilizza per riparare il proprio genoma.

Video: una presentazione dello studio condotto dal Canadian Light Source Laboratory

fonte : Ricerca sugli acidi nucleici