Ny forskning giver overraskende viden om hvad der sker, når celler reparerer skader på DNA’et
DNA-skader kan ændre cellens funktion
Ny forskning viser, at skader på vores arvemateriale, DNAet, kan føre til permanente ændringer, selv efter skaden er repareret. Modelfoto: Tomas Bertelsen.
Hvis vi får kræft, skyldes det, at en normal celle udvikler sig til en kræftcelle. Derfor ser forskere ofte ind i vores celler for at forstå, hvordan og hvorfor sygdommen opstår.
Det er netop hvad forskere har gjort i et nyt forskningsprojekt, hvor de har undersøgt de skader, der sker på vores DNA, og som kan føre til, at en normal celle udvikler sig til en kræftcelle.
Inde i kroppens celler ligger vores DNA. Det er en omkring to meter snoet tråd, som er tæt pakket sammen for at kunne være i cellekernen.
DNAet indeholder vores gener og dermed den information, der fortæller kroppen hvordan den skal fungere. Lige fra farven på vores øjne og hår, til instrukser om, hvordan vores celler virker. Men for at cellerne bruger DNA’et korrekt er det vigtigt at der er pakket korrekt i cellekernen.
Når der sker fejl i DNAet – hvis der f.eks. opstår brud på DNA-strengen – kan det lede til mutationer, der ændrer cellens funktion. Over et langt liv sker det mange DNA skader, og det kan i værste fald føre til kræft. Derfor har kroppen effektive systemer, som hurtigt reparerer fejlene.
Ændringer gives videre til datterceller
Hidtil har forskere troet, at DNAet var så godt som nyt, når det var blevet repareret. Som en cykel man har lappet og kører videre på. Men så enkelt er det ikke.
En ny undersøgelse, offentliggjort i det anerkendte tidsskrift Science, viser, at efter et brud på DNA-strengen, kan organiseringen af DNA’et i cellekernen ændres permanent selv efter en vellykket reparation. Det gælder især måden, DNA’et er foldet på i 3D. Den ændrede struktur består og bliver ført videre til nye celler, når de deler sig.
- Foldningen af DNA’et har stor betydning for, hvilke gener, der bliver aflæst. Det påvirker, hvordan cellen fungerer og det kan give cellen nye egenskaber, forklarer lektor Nils Krietenstein fra Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning.
Han er ekspert i 3D foldning af DNA, og har deltaget i det nye studie sammen med blandt andre professor Anja Groth fra Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning og Susanne Bantele og professor Jiri Lukas fra Københavns Universitet, der har ledet studiet.
Ny forståelse for udvikling af kræft
De nye fund kan også hjælpe os med at forstå kræft bedre. Kræftknuder består af mange kræftceller, som typisk har varierende egenskaber.
Det betyder, at kræftbehandling, som retter sig mod én bestemt ændring, ikke nødvendigvis virker på alle kræftcellerne. Nogle overlever og det kan være dem, der senere fører til, at kræften vender tilbage i en mere aggressiv form.
- Vores opdagelse kan hjælpe os med at forstå, hvordan kræftceller udvikler sig og overlever behandling, siger Nils Krietenstein.
DNA-skader og deres varige konsekvenser
Den nye forskning peger altså på, at der endnu er dele af biologien hos celler, som vi endnu ikke forstår. Et af spørgsmålene de nye resultater fører med sig, er hvordan ændringerne består og videreføres til dattercellerne. Svaret på det spørgsmål har forskerne ifølge Anja Groth endnu ikke:
- Måske er det en evolutionær fordel, at der opstår variation i cellernes egenskaber efter reparation af DNA skader. Men det nok mere sandsynligt, at det simpelthen er utroligt svært at genoprette den oprindelige struktur af DNA-strengen, siger hun.
Opdagelsen har også betydning for genteknologi som f.eks. CRISPR, hvor man målrettet ændrer i DNA. Her bliver det vigtigt at holde øje med, om redigeringen uventet ændrer DNA’ets 3D-struktur og derved udtryk af nabo gener.
Resultaterne er offentliggjort her Bantele S. et al.: Repair of DNA double-strand breaks leaves heritable impairment to genome function. Science, XX DOI:
Kræftens Bekæmpelses eget forskningscenter
Forskningen er udført med bidrag fra Kræftens Bekæmpelses Center for Kræftforskning. Center for Kræftforskning er beliggende på Østerbro i København og udfører forskning af høj international kvalitet. Centeret offentliggør hvert år mere end 300 videnskabelige artikler.