Fotoğraf kredi: Maksimum Piksel

Sigaradan sonra, alkol muhtemelen insanların kendilerini gönüllü olarak maruz bıraktıkları en yaygın kanserojen maddedir. Bu basit maddenin kanseri nasıl teşvik ettiği açık değildir. Ama bizim son çalışmaGenetiği değiştirilmiş fareler kullanarak, olası mekanizmaya biraz ışık tutar.

Önceki araştırmalarımız bizi alkole bağlı DNA hasarından koruyan temel mekanizmayı ortaya koydu. Bu korumanın ilk seviyesi, alkol metabolize edildiğinde vücutta oluşan toksik bir yan ürün olan asetaldehiti - zararsız bir maddeye dönüştüren bir enzimden oluşur.

İkinci koruma seviyesi, asetaldehitin DNA'ya verdiği hasarı gideren bir tamir sisteminden oluşur. Şimdi bu çalışmayı, alkolün ve ardından toksik yan ürününün, kan sağlayan hücrelerin DNA'sına - kan kök hücresi - nasıl zarar verdiğini göstermek için genişlettik.

Kalıtsal gen, bu koruma mekanizmasını bozanların insanlarda yaygın olduğunu gösterir. Güneydoğu Asya'da 500m hakkında insanlar, asetaldehit (ilk koruma seviyesi) ile başa çıkmak için biyolojik sisteme sahip değiller. Bu bölgeden insanlar alkol içtikten sonra genellikle kızarık bir ten alır ve sıklıkla kendilerini rahatsız hissederler. Ayrıca özofagus kanseri riski de vardır.

Hasarda dört kat artış

Bu koruma kaybını taklit etmek için genetik olarak modifiye edilmiş farelerin, tek bir alkol dozuna maruz kaldıktan sonra kan hücrelerinde dört kat daha fazla DNA hasarı biriktiğini gösterdiklerinden, bu hücrelerin donmasını sağlamak için DNA tamir sistemine oldukça bağımlı olduklarını geri dönüşü olmayan DNA hasarı biriktirmiyor.

Oldukça nadir olmasına rağmen, bazı insanlar hasarı geri alan DNA onarım sisteminden (seviye iki koruma) yoksundur. Onlar denilen yıkıcı bir hastalıktan muzdarip Fanconi'nin anemi Kan üretimi, kan kanseri ve diğer kanser türleri nedeniyle erken ölüme yol açar.

Her iki koruma mekanizmasına sahip olmayan fareler kullanarak, alkol maruziyetinin, kan hücrelerinde bulunan kromozomlara zarar verdiğini ve kromozomlarının yeniden düzenlenmelerine neden olduğunu - DNA'nın paketlendiği hücrelerin çekirdeğindeki yapıları ortaya çıkardığını gösterdik. Son teknolojiye sahip DNA sıralama teknolojisini kullanarak, bu farelerde kan sağlayan nadir kök hücrelerin genomlarını deşifre ettik ve bu hasarla nasıl değiştirildiklerini gösterdik.

Kök hücre genomuna zarar gelmesi, fonksiyon bozukluklarına neden olabilir. Bununla birlikte, bu hayati hücreler çok sayıda özel kan hücresine yol açtığı için, tek kök hücrelerin değişmiş genomu birçok kız hücreye iletilebilir. Değişmiş genomlar sonuçta bazı durumlarda hücrelerin kanserli hale gelmesine neden olan değiştirilmiş genlere yol açar.

Kesinlik yok ama değerli yeni görüşler

Öncelikle farelerimizdeki kan hücrelerini inceledik, ancak alkolün kan kanserlerine neden olduğunu kesin olarak söyleyemeyiz. Bununla birlikte, alkolün kan üretimini etkilediği iyi bilinmektedir. Sonuçlarımız, bunun neden olduğunu bir dereceye kadar açıklıyor.

Kan çalışmanın temel avantajı, deneysel olarak incelemenin kolay olmasıdır. Bu, özellikle kemik iliği nakli olarak bilinen bir teknikle ölçülebilir ve fonksiyonel olarak değerlendirilebilen kan kök hücreleri için geçerlidir. Bu, artık bu hücrelere sahip olmayan bir fareye değerlendirmek isteyebileceğiniz kök hücrelerin nakledilmesini içerir. Zamanla, nakledilen kök hücreler, yeni kan üretmeye başlar ve bunu yapmanın etkinliği, nakledilen kök hücrenin uygunluğu ile ilgilidir. Böylece kan kök hücrelerinin analizi alkolün bağırsak ve karaciğeri yapanlar gibi vücuttaki diğer kök hücrelere nasıl zarar verebileceğine dair bir pencere sağlar.

Yeni araştırmamız, alkolün hayati kök hücrelerimizdeki DNA'ya nasıl zarar verdiğini açıklıyor. Bu hasarın sağlam bir koruma mekanizmasıyla sınırlı olduğunu göstermemize rağmen, bu mekanizmanın kalıtsal işlev bozukluğu insanlarda yaygındır. Bununla birlikte, tüm koruyucu mekanizmalar gibi mükemmel olmadıklarını ve boğulabileceklerini vurgulamak da önemlidir. Bakterilerden memelilere kadar Dünya üzerindeki çoğu yaşam da bu koruyucu mekanizmaya sahiptir, ancak insanlardan farklı olarak, tüketim için endüstriyel ölçekte alkol üretim kapasitesini henüz geliştirmemişlerdir.

Yazar hakkında

Ketan Patel, Profesör, Cambridge Üniversitesi. MRC LMB'de moleküler biyologdur

Bu yazı orijinalinde Konuşma. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar:

at InnerSelf Pazarı ve Amazon