在DNA复制中发现新型癌症药物

时间:2020-03-05 07:47:27 来自:仰和健康

经研究表明,细胞可以在更艰难的环境和更大的压力下生存和繁殖。这是通过抑制必需基因DNA聚合酶α或POLA1所发现的,并且POla1在细胞分裂过程中会启动DNA复制。这一新发现可能对开发针对侵略性癌症的新疗法起到帮助。

该研究是由哥本哈根大学的Amaia Ercilla博士所领导的,这一发现为研究人员提供了有关DNA复制的新见解。研究人员将相关研究发表在了《细胞报告》上。参与研究的另一负责人Luis Toledo教授说:“我们可能开发了可以用于抗击癌症的全新分子集,如果能够颠覆这一发现,这种新颖治疗策略在于利用癌细胞内在的弱点,使它们在分裂时被杀害。”

当细胞分裂时,DNA双链便会像分开的拉链一样纵向打开。新的双股线在每个分离的股线处构建,因此将诞生两个新的DNA双链。在完全复制新的双链之前,暂时会以单链的形式暴露一些DNA,这是形成新链所必需的过程。尽管如此,研究人员们在传统上一直认为大量单链DNA是细胞增殖过程中病理应激的迹象。

但在这项研究中研究人员发现,DNA解链的作用要比预期强很多,这可以产生大量的单链DNA。研究也证明,这是一种细胞大量耐受的自然胁迫形式。不过尽管如此,为了拥有这种耐受性,细胞需要足够量的保护性蛋白RPA才能覆盖单链DNA部分。

Amaia Ercilla博士说:“我们已经看到,即使仅有大量单链DNA,细胞也可以复制其基因组。它们依旧可以分裂并继续生存,这是因为它们具有大量的RPA分子充当保护伞。不过,当我们使细胞生成单链DNA的速度快于其保护能力时,染色体实际上碎成了数百个碎片,这种现象我们称为复制灾难。我们一直认为可以利用这一点来杀死癌细胞。”

Amaia Ercilla和Luis Toledo都解释说,在正常情况下,耗尽细胞RPA储备非常困难。在新研究中也是如此,当研究人员使用不同类型的化学疗法来增加单链DNA的数量时。即使使用目前为止最好的化合物,也要花大约一个小时才能耗尽细胞中RPA的储备,从而引发复制灾难和相关的细胞死亡。不过,研究人员认为已经找到了Luis Toledo所说的“最终单链DNA生成器”:当研究人员使用所谓的POLA1抑制剂时,细胞仅在五分钟后就达到了最终命运。

Luis Toledo教授说:“当我们抑制POLA1时,虽然不能产生新的DNA,但DNA解链仍在继续发展并以极高的速度产生单链DNA。所有细胞都可能对包括癌细胞在内的POLA1抑制剂敏感,我们可能推测该方法对于应对高度侵袭性高扩散性癌症会格外有用”。

该研究小组的下一步是寻找更多具有生物学抑制POLA1基因的分子,并将这些分子与其他物质结合使用,以用来治疗癌症患者。

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