Nagroda Nobla z chemii przyznana

• Strona główna
• Artykuły
• Nagroda Nobla z chemii przyznana

2015-10-08

Nagroda Nobla w dziedzinie chemii powędrowała w tym roku do trójki naukowców: Szweda Tomas Lindahla (profesora chemii medycznej i fizycznej i emerytowanego dyrektora Instytutu Cancer Research w brytyjskim Clare Hall Laboratory), Amerykanina Paul Modricha (Howard Hughes Medical Institute oraz Duke University School of Medicine w USA) i Turka Aziza Sansara (University of North Carolina School of Medicine w USA).

W uzasadnieniu swej decyzji Komitet Noblowski zauważył, że „naukowcy wyjaśnili na poziomie molekularnym, w jaki sposób komórki naprawiają uszkodzone DNA i zapewniają ochronę informacji genetycznej, a jednocześnie pomagają zrozumieć mechanizmy prowadzące do rozwoju wielu nowotworów będących efektem zaburzeń procesów naprawy DNA”.

Z informacji przekazanych przez badaczy, a odnoszących się do istoty ich prac dowiadujemy się, że badania nad mechanizmami naprawczymi doprowadziły do pozyskania przełomowej wiedzy w temacie funkcjonowania komórek oraz uzasadniły podłoże rzadkich chorób genetycznych. Wiedza ta może służyć do udoskonalenia terapii przeciwnowotworowych.

Stosowane w tej chwili w leczeniu raka metody radioterapii i chemioterapii prowadzą do tzw. unieczynniania mechanizmów naprawy DNA w szybko dzielących się komórkach nowotworu, co w konsekwencji powoduje ich niszczenie. Dzieje się tak, gdyż ludzkie DNA narażone jest na codzienne uszkodzenia wywołane promieniowaniem UV, wolnymi rodnikami i innymi czynnikami kancerogennymi. Jednak nawet bez tych zewnętrznych czynników cząsteczka DNA jest niestabilna. W genomie komórki zachodzą bowiem nieskończone ilości spontanicznych zmian. Uszkodzenia mogą pojawić się również podczas podziału komórki, kiedy to DNA jest kopiowane.

Przy pomocy ciągłego monitorowania i naprawy materiał genetyczny nie ulega chaotycznym zmianom prowadzącym do zmian nowotworowych i śmierci. Nobliści ustalili i wyjaśnili molekularne szczegóły działania mechanizmów naprawczych i kontrolnych. U niektórych organizmów są one znacznie skuteczniejsze niż w przypadku człowieka. Jest tak choćby w odniesieniu do najodporniejszych na promieniowanie gatunków bakterii.

Każdy z trójki naukowców prowadził oddzielne badania, które uczyniły przełom.

Zasługą Tomasa Lindahla jest sfalsyfikowanie teorii, iż DNA jest cząsteczką wysoce stabilną. Szwed udowodnił, że tempo powstawania wad DNA powinno wykluczyć rozwój życia na Ziemi. Starając się wyjaśnić, dlaczego jednak życie powstało, odkrył molekularny mechanizm naprawy DNA przez wycinanie zasady. Mechanizm ten pozwala na usuwanie uszkodzeń pojedynczych zasad DNA podczas jego replikacji. Gwarantuje ponadto uniknięcie mutacji.

Paul Modrich pokazał, w jaki sposób komórki korygują błędy powstające w momencie ich podziału przy replikacji DNA. Mechanizm ten redukuje częstotliwość błędów podczas replikacji DNA blisko tysiąc razy. Nieprawidłowe funkcjonowanie MMR występuje m.in. przy okazji raka jelita grubego.

Aziz Sancar zbadał natomiast naprawę DNA przez wycięcie nukleotydu. Opisany przez niego mechanizm ułatwia usuwanie uszkodzeń DNA spowodowanych czynnikami chemicznymi lub fizycznymi. W ten sposób można usunąć duże uszkodzenia DNA zniekształcające strukturę jego podwójnej helisy. U osób z wadami genetycznymi zmniejszanie skuteczności działania NER i wystawienie skóry na działanie promieni słonecznych powoduje raka skóry.

badania i rozwójnagrody