Wyobraź sobie, że nowotwór to nie wyrok śmierci. Lekarze dobierają leki tak, że większość pacjentów wraca do zdrowia. Piękna wizja może stać się rzeczywistością. Pracuje nad tym dr Paweł Zawadzki z zespołem w ramach projektu dofinansowanego z programu First Team.
Zadanie, jakiego podjął się zespół dr. Pawła Zawadzkiego, adiunkta w Zakładzie Biofizyki Molekularnej Wydziału Fizyki to wielkie badawcze wyzwanie. Naukowcy testują, jak komórki radzą sobie z uszkodzeniami DNA. Zdobytą w ten sposób wiedzę mogą wykorzystać do poprawy jakości leczenia ludzi chorych na raka.
Zawiły proces naprawy DNA łatwiej rozszyfrować w prostszych organizmach, takich jak bakterie. Dr Zawadzki bada jeden z typów naprawy DNA polegający na wycięciu nukleotydu (NER - nucleotide excision repair), podstawowego składnika kodu.
- Fizycznie dochodzi do wycięcia - jeden z enzymów działa jak nożyczki, nacina DNA z obu stron uszkodzenia, wyrzuca je, a następne syntetyzuje nowe, które nie jest uszkodzone i po kłopocie - wyjaśnia naukowiec. - Jeżeli u człowieka ten system działa dobrze, nie pojawiają się mutacje genów. Natomiast, jeśli ta naprawa działa kiepsko, na przykład u palacza, system nie zdąży wyciąć uszkodzonego kawałka i powstaje wiele mutacji, które kumulują się w organizmie, a ich konsekwencją jest nowotwór.
Superodporna bakteria w laboratorium
Wiele czynników, z którymi stykamy się na co dzień np. smog, promienie UV niszczy DNA. Im dłużej żyjemy, tym większa szansa, że zachorujemy, bo z wiekiem nasze systemy naprawy działają gorzej. Jaka jest wydajność tej maszynerii i dlaczego nie jest wystarczająca - to jest to, co najbardziej interesuje szefa projektu i członkinie zespołu: doktorantki Alicję Piotrowską, Donatę Janickaite, a także dr Elżbietę Kaję i dr Justynę Kowalczyk.
- Wydaje się, że czynnik ograniczający system naprawczy znaleźliśmy u bakterii. Odkryliśmy jedno białko, którego poziom w komórce jest bardzo niski, gdyby było go więcej naprawa byłaby bardziej wydajna. Teraz chcemy zobaczyć, czy w komórkach ludzkich jest podobnie, czy jesteśmy w stanie tak manipulować poziomem białek, żeby ścieżka naprawcza była skuteczniejsza. Stworzyliśmy w laboratorium bakterię, która jest 100 razy bardziej odporna na różnego rodzaju chemikalia.
Badacze przez miesiąc hodowali superbakterię dodając po trochu czynnika niszczącego DNA. Teraz sprawdzają, co powoduje, że przeżywa ona znacznie lepiej niż oryginalna bakteria. Sekwencjonują jej genom, żeby dowiedzieć się, gdzie doszło do zmian genetycznych.
Wszystko wskazuje na to, że wyniki obserwacji procesów zachodzących w bakteriach przysłużą się ludziom. Sekwencjonowanie ludzkiego genomu powoli zaczyna być dostępne jako narzędzie diagnostyczne. Dzięki niemu możemy zobaczyć, jakie i gdzie pojawiły się mutacje DNA. Wiedząc, który gen jest uszkodzony, który system naprawy nie działa lekarz może podjąć świadomą decyzję o wyborze metody leczenia. Pojedyncze geny sekwencjonuje się od lat, ale pełen obraz zobaczymy dopiero, gdy odczytamy cały genom. Problem w tym, że niewielu lekarzy zdaje sobie z tego sprawę, a samo badanie, jak na polskie warunki jest drogie. Na szczęście technologia idzie do przodu i z czasem ceny będą spadać.
Więcej o badaniach zespołu dr. Pawła Zawadzkiego można przeczytać w artykule Ewy Konarzewskiej-Michalak, w nowym numerze „Życia Uniwersyteckiego" dostępnym na uniwersyteckie.pl.
