Нобелевка за «работу над ошибками» клеток

Сегодня была вручена Нобелевская премия по химии ученым Томасу Линдаллу (Швеция), Полу Модричу и Азизу Санкару (оба — США) за исследования механизма репарации ДНК.

Руководитель отдела перспективных исследований BIOCAD, к.б.н., Александр Карабельский комментирует суть открытий, отмеченных высокой наградой, и их влияние на медицину и общество в целом. 

«Мы все состоим из клеток. В человеческом организме их триллионы. Инструкция по работе каждой клетки – это ДНК, полимер, состоящий из структурных звеньев, которых у человека около 6 миллиардов.

Клетки постоянно делятся. Для деления необходимо, чтобы весь генетический материал, все эти 6 миллиардов,  были точно скопированы. Бывает так, что одна единственная ошибка в конкретном месте может спровоцировать необратимые последствия для организма. Например, одной клетке произошла ошибка в области, которая отвечает за контроль деления клетки, и клетка начинает постоянно делиться. Несколько таких ошибок может привести к онкогенезу – развитию рака.

В организме постоянно происходят ошибки как при делении клеток, так и вызванные внешними факторами, средой обитания. Если бы эти ошибки не исправлялись – смерть наступала на ранней стадии развития.

Другой пример, у бактерии ошибки при копировании ДНК  1  на 1 миллиард звеньев. Т.е. геном бактериальной клетки (всего около 5 миллионов звеньев) копируется без ошибок. Однако ошибки  (мутации) все-таки случаются, и не всегда системам репарации клетки удается их своевременно исправить. Ошибки могут либо убить клетку, либо наоборот, дать ей преимущество по сравнению с другими клетками. Тут уже речь идет об эволюционном процессе. Высокая степень мутагенеза микроорганизмов дает им возможность быстро изменяться и  развивать устойчивость к лекарственным препаратам. Для этих случаев сделать универсальный препарат, который всегда будет работать, очень сложно. Поэтому исследователи используют альтернативные способы  лечения, например, “подстегивание” иммунитета. Генферон и многочисленные аналоги – это иммуномодуляторы с очень схожим механизмом действия.

Знание о механизмах репарации ДНК важны не только в контексте понимания основ жизни, но и играет колоссальную роль в развитии методов прикладных исследований, в том числе направленных на создание высокоэффективных лекарственных препаратов и надежных способов их тестирования, развития персонифицированной медицины и внедрения методов генной терапии в процессе лечения онкологических и аутоиммунных, а также редких заболеваний с генетической природой, часто со смертельным исходом (речь идет о порядке 7000 разновидностей). С каждым годом мы становимся все ближе, если не к полному их излечению, то к возможности контроля патологических процессов, и, как следствие, к улучшению прогнозов и значительному улучшению качества жизни людей».