Οι ασθενείς που γεννιούνται με μεταλλαγές σε γονίδια που είναι υπεύθυνα για την επιδιόρθωση DNA βλαβών έχουν >2000 φορές μεγαλύτερη πιθανότητα να εμφανίσουν καρκίνο του δέρματος, να γεράσουν πρόωρα ή να εκδηλώσουν σοβαρές αναπτυξιακές διαταραχές που προκαλούν το θάνατο. Αν και μέχρι σήμερα η σχέση της σταδιακής συσσώρευσης DNA βλαβών στα κύτταρα μας με το καρκίνο και τη πρώιμη γήρανση ήταν γνωστή, παρέμενε άγνωστο πως οι εγγενείς βλάβες σε επιδιορθωτικούς μηχανισμούς DNA βλαβών αλλά και οι ίδιες οι DNA βλάβες θα μπορούσαν να προκαλέσουν σοβαρές ανωμαλίες κατά την ανάπτυξη.

Πρόσφατη έρευνα στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του Ιδρύματος Τεχνολογίας Ερευνας, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύονται σήμερα στο έγκριτο περιοδικό Nature Cell Biology (http://www.nature.com/ncb/index.html) οδήγησε στην αποκάλυψη ότι δύο πρωτεΐνες, οι ERCC1 και XPF που συμμετέχουν στην επιδιόρθωση DNA βλαβών παίζουν ενεργό ρόλο στη διαδικασία της ανάπτυξης στον άνθρωπο. Τα αποτελέσματα εξηγούν για πρώτη φορά γιατί τα άτομα με μεταλλαγές σε γονίδια που σχετίζονται με την επιδιόρθωση DNA βλαβών εμφανίζουν αναπτυξιακές διαταραχές τόσο σοβαρές ώστε να προκαλούν οφθαλμοφανείς μορφολογικές ανωμαλίες ή ακόμα και τον θάνατο.

Το DNA εκτίθεται αδιάκοπα σε γενοτοξικούς παράγοντες που προσβάλλουν την εύθραυστη δομή του παρεμποδίζοντας τη λειτουργία κάθε κυττάρου. Για την επιδιόρθωση των βλαβών στο DNA, τα κύτταρα ενεργοποιούν ένα από τους πλέον διαδεδομένους μηχανισμούς στα θηλαστικά, το μηχανισμό επιδιόρθωσης νουκλεοτιδίων (nucleotide excision repair, NER). Η σπουδαιότητα του μηχανισμού NER για τον άνθρωπο είναι προφανής σε ασθενείς με μεταλλαγές σε γονίδια του NER που εμφανίζουν καρκίνο του δέρματος, γερνούν πρόωρα ή εκδηλώνουν σοβαρές αναπτυξιακές διαταραχές.

Μέχρι σήμερα, παρέμενε άγνωστο το πώς σχετίζονται οι επιδιορθωτικοί μηχανισμοί DNA βλαβών με ανωμαλίες κατά την ανάπτυξη. Χρησιμοποιώντας μεθόδους γενετικής μηχανικής, οι ερευνητές του ΙΜΒΒ Γεωργία Χατζηνικολάου και Ζήσης Αποστόλου μαζί με τον επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο ΙΜΒΒ-ΙΤΕ καθηγητή Γιώργο Γαρίνη κατασκεύασαν μια νέα σειρά ποντικών με ειδική ετικέτα βιοτίνης για τη σήμανση της πρωτεΐνης XPF καθώς και γενετικά τροποποιημένα ποντίκια με απαλοιφή στο γονίδιο Ercc1του μηχανισμού NER. Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι πρωτεΐνες αυτές συμμετέχουν ανεξάρτητα από την επιδιόρθωση των DNA βλαβών σε μοριακούς μηχανισμούς ανάπτυξης. Βλάβες στις συγκεκριμένες πρωτεΐνες προκαλούσαν αναπτυξιακές ανωμαλίες και οδηγούσαν σε πρώιμο θάνατο στο ποντικό.

Τα αποτελέσματα της έρευνας που δημοσιεύονται σήμερα εμπλέκουν για πρώτη φορά τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης βλαβών με τη διαδικασία της ανάπτυξης στον άνθρωπο. Tα ευρήματα αναμένεται να ανοίξουν νέους δρόμους για την πρόληψη ή την θεραπεία νοσημάτων που σχετίζονται με αναπτυξιακές ανωμαλίες ενώ ρίχνουν ουσιαστικό φως στη διαδικασία της γήρανσης και σε μηχανισμούς καρκινογένεσης στον άνθρωπο.

Στη συγκεκριμένη ερευνητική προσπάθεια συμμετείχαν επίσης η TamaraAid-Παυλίδη, Άννα Ιωαννίδου, Ισμήνη Καρακασιλιώτη, Γιώργος Παπαδόπουλος, Μιχάλης Αϊβαλιώτης, Μαρία Τσεκρέκου, Γιάννης Στρουμπούλης και ο Θεόδωρος Κωστέας.

Για περισσότερες πληροφορίες επικοινωνήστε με τον: Γιώργο Γαρίνη, Καθηγητή, Πανεπιστημίου Κρήτης και συνεργαζόμενο μέλος ΔΕΠ στο ΙΜΒΒ-ΙΤΕ. http://www.garinislab.gr

(Τηλ: 2810-391246, email: garinis@imbb.forth.gr)