Kanker usus besar: Para ilmuwan menemukan mekanisme predisposisi baru
Penelitian baru menemukan mekanisme baru yang mengganggu kemampuan DNA kita untuk memperbaiki dirinya sendiri, yang secara genetik menyebabkan beberapa orang terkena kanker usus besar.
Studi baru dipublikasikan di jurnal Kimia Alam, dan penulis pertama makalah ini adalah Kevin J. McDonnell, dari Norris Comprehensive Cancer Center, yang berbasis di University of Southern California di Los Angeles.
Rekan penulis studi Jacqueline Barton - Profesor Kimia John G. Kirkwood dan Arthur A. Noyes di California Institute of Technology di Pasadena - adalah peneliti pertama yang, lebih dari 2 dekade lalu, mengidentifikasi proses DNA yang disebut "transportasi muatan DNA. ”
Transpor muatan DNA mengacu pada proses di mana elektron bergerak melalui heliks ganda DNA kita, mengirimkan sinyal ke apa yang disebut protein perbaikan DNA dan "memberi tahu" mereka untuk mulai memperbaiki kerusakan yang ditemukan di sepanjang jalan.
Dalam studi baru, para peneliti menunjukkan bagaimana varian genetik yang biasa ditemukan pada kanker usus besar mengganggu proses pengangkutan muatan DNA ini.
Penemuan ini mungkin memiliki implikasi penting untuk pencegahan kanker usus besar, jelas para ilmuwan.
Mekanisme baru predisposisi kanker
McDonnell dan rekan-rekannya berfokus pada mutasi pada gen yang disebut MUTYH. Biasanya, MUTYH memberikan instruksi untuk membuat protein perbaikan DNA.
Mutasi genetik pada MUTYH, bagaimanapun, mempengaruhi kemampuan DNA untuk memperbaiki kesalahannya sendiri. MUTYH mutasi juga telah dikaitkan dengan poliposis, atau pembentukan polip di usus besar yang nantinya dapat menyebabkan kanker.
Dalam penelitian ini, peneliti memfokuskan pada a MUTYH mutasi yang disebut C306W, yang mempengaruhi MUTYHKemampuan untuk mempertahankan dan menjaga sekelompok kecil atom besi dan sulfur bersama-sama di dalam protein.
Beberapa eksperimen elektrokimia dalam studi tersebut mengungkapkan bahwa mutasi C306W membuat gugus besi-belerang terdegradasi saat bersentuhan dengan oksigen. Kluster besi-belerang adalah kunci untuk perbaikan DNA, jadi degradasi ini mencegah protein MUTYH melakukan tugas pengikatan DNA-nya.
Kelompok besi-belerang sangat penting untuk perbaikan DNA karena mereka menyediakan elektron yang dibutuhkan protein untuk "menempel" pada heliks ganda DNA dan "memindai" kerusakan.
“Kami telah menemukan bahwa mutasi [C306W] ke protein perbaikan DNA yang terkait dengan kanker [MUTYH] dapat mengganggu transpor elektron melalui DNA,” jelas Prof. Barton.
Dalam makalah tersebut, McDonnell dan rekannya menyimpulkan, "[W] e telah mendokumentasikan dan memberikan penjelasan untuk mekanisme baru poliposis kolon dan kecenderungan kanker yang terkait dengan kompromi elektrokimia dari cluster MUTYH [besi-sulfur]."
Phillip Bartels, seorang peneliti pascadoktoral di bidang kimia dan salah satu dari tiga penulis pendamping studi ini, mengomentari temuan tersebut. Dia menjelaskan, "Ini hanya puncak gunung es [...] Mungkin ada mutasi lain pada pasien kanker selain C306W yang juga mengganggu proses pengangkutan muatan ini."
Prof. Barton berharap bahwa studi baru ini membuka jalan bagi strategi pencegahan baru melawan kanker usus besar.
“Pekerjaan ini memberikan strategi untuk memikirkan tentang bagaimana mungkin menstabilkan protein perbaikan ini dan mengembalikan kemampuannya untuk melakukan pensinyalan jarak jauh melalui DNA, sehingga protein perbaikan dapat menemukan dan memperbaiki mutasi pada DNA sebelum menyebabkan kanker.”
Prof. Jacqueline Barton
