뇌암 투사? UNC 과학자들은 일반 실험실 분자에서 잠재적인 치료법을 발견했습니다.

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UNC 의과대학의 과학자들은 실험실 실험에서 DNA에 라벨을 붙이는 데 일반적으로 사용되는 EdU라는 분자가 실제로 인간 세포에서 DNA 손상으로 인식되어 결국 DNA 복구의 폭주 과정을 촉발한다는 놀라운 발견을 했습니다. 암세포를 포함하여 영향을 받은 세포에 치명적입니다.

이 발견은 국립과학원(National Academy of Sciences)의 간행물는 독성과 빠르게 분열하는 세포에 대한 선택성을 고려할 때 EdU를 암 치료의 기초로 사용할 가능성을 지적합니다.

"EdU의 예상치 못한 특성은 특히 뇌암에 대한 잠재력에 대한 추가 연구를 수행하는 것이 가치가 있음을 시사합니다"라고 연구 선임 저자는 말했습니다. 아지즈 산카r, MD, PhD, Sarah Graham Kenan UNC 의과대학 생화학 및 생물물리학 교수이자 UNC Lineberger 종합 암 센터 회원. “우리는 이것이 기본적이지만 중요한 과학적 발견임을 강조하고 싶습니다. 과학계는 EdU가 실제로 암에 대항하는 무기가 될 수 있는지 알아내기 위해 앞으로 많은 노력을 기울여야 합니다.”

Aziz Sancar, MD, PhD (UNC-CH 사진)

EdU(5-ethynyl-2'-deoxyuridine)는 본질적으로 아데닌의 DNA 코드에서 문자 "T"를 나타내는 DNA 빌딩 블록 티미딘의 유사체 또는 화학적 모방체로 2008년에 처음 합성된 인기 있는 과학 도구입니다. A), 시토신(C), 구아닌(G) 및 티민(T). 과학자들은 DNA의 티미딘을 대체하기 위해 실험실 실험에서 세포에 EdU를 추가합니다. 다른 티미딘 유사체와 달리 형광 프로브 분자가 단단히 결합되는 편리한 화학적 "손잡이"가 있습니다. 따라서 이는 예를 들어 세포 분열 중 DNA 복제 과정에 대한 연구에서 DNA에 라벨을 붙이고 추적하는 데 상대적으로 쉽고 효율적으로 사용될 수 있습니다.

수천 건의 연구에서 발표된 바와 같이, 2008년부터 과학자들은 EdU를 이러한 방식의 도구로 사용해 왔습니다. DNA 복구에 대한 획기적인 연구로 2015년 노벨 화학상을 수상한 산카르(Sancar)도 그러한 과학자 중 한 명입니다. 그의 연구실에서 EdU를 사용하기 시작했을 때, 그의 팀은 EdU로 표지된 DNA가 자외선과 같은 DNA 손상 물질에 노출되지 않은 경우에도 DNA 복구 반응을 촉발한다는 것을 예기치 않게 관찰했습니다.

Sancar는 "정말 충격적이었습니다."라고 말했습니다. "그래서 우리는 그것을 더 탐구하기로 결정했습니다."

이상한 관찰에 이어 연구팀은 여전히 불분명한 이유로 EdU가 뉴클레오티드 절제 복구라고 불리는 복구 반응을 유발하는 방식으로 DNA를 변경한다는 사실을 발견했습니다. 이 과정에는 손상된 DNA의 짧은 부분을 제거하고 대체 가닥을 재합성하는 과정이 포함됩니다. 이는 자외선, 담배 연기, DNA 변형 화학 약물로 인한 대부분의 손상을 복구하는 메커니즘입니다. 연구자들은 EdU에 의해 유발된 절제 복구를 고해상도로 매핑한 결과 이것이 게놈 전반에 걸쳐 발생하고 각각의 새로운 복구 가닥에 EdU가 포함되어 복구 반응을 새로 유발하기 때문에 분명히 반복적으로 발생한다는 것을 발견했습니다.

EdU의 독성 메커니즘은 미스터리로 남아 있었지만, EdU는 세포에 중간 정도의 독성을 갖는 것으로 알려져 있었습니다. 연구팀의 발견은 EdU가 쓸모없는 절제 복구의 폭주 과정을 유도하여 세포를 죽이고, 궁극적으로 세포가 세포 사멸이라고 불리는 프로그램된 세포 사멸 과정을 통해 스스로 종료되도록 유도한다는 것을 강력히 시사합니다.

그 발견은 그 자체로 흥미로웠다고 Sancar는 말했다. 왜냐하면 그것은 EdU를 사용하여 DNA에 라벨을 붙인 연구자들이 폭주 절제 복구의 촉발을 고려해야 한다고 제안했기 때문이라고 Sancar는 말했다.

Sancar는 "우리가 말하는 동안 수백, 수천 명의 연구자들이 인간 세포가 이를 DNA 손상으로 감지한다는 사실을 모른 채 실험실 실험에서 DNA 복제 및 세포 증식을 연구하기 위해 EdU를 사용하고 있습니다"라고 말했습니다.

Sancar와 동료들은 또한 EdU의 특성이 효과적인 뇌암 약물의 기초가 될 수 있다는 것을 깨달았습니다. 왜냐하면 EdU는 활발하게 분열하는 세포에서만 DNA에 통합되는 반면 뇌에서는 대부분의 건강한 세포는 분열하지 않기 때문입니다. 따라서 원칙적으로 EdU는 빠르게 분열하는 암성 뇌세포를 죽이는 동시에 분열되지 않는 건강한 뇌세포는 보존할 수 있습니다.

Sancar와 그의 팀은 항암제로서의 EdU의 특성을 조사하기 위해 다른 연구자들과 후속 협력을 추구하기를 희망합니다.

Sancar는 “이전 연구에서는 이미 EdU가 뇌암 세포를 포함한 암세포를 죽인다는 증거를 찾았지만 이상하게도 아무도 그 결과를 추적하지 않았습니다.”라고 말했습니다.

(다) UNC-CH

원본 기사 출처: WRAL TechWire