S. Kriaučionio, kuris 2012 metais Lietuvos Švietimo ir mokslo ministerijos buvo apdovanotas už tarptautinio lygio mokslo pasiekimus ir bendradarbiavimą su Lietuva, laboratorijos mokslininkai, tyrinėdami, kaip ląstelėse pakartotinai panaudojama sena genetinė medžiaga, aptiko du tokios genetinės medžiagos komponentus, kurie labai selektyviai naikina tam tikro tipo vėžines ląsteles. Tyrimo rezultatus publikavo prestižinis mokslo žurnalas „Nature“.
Ląstelės yra efektyviai cheminius junginius naudojantis mechanizmas: naujas DNR grandines jos gamina ne tik iš naujai pagamintų nukleotidų (de novo sintezė), bet ir pakartotinai panaudojant nukleotidus, „išgelbėtus“ iš suardytų DNR grandinių, kurios gaunamos iš žūvančių paties organizmo ląstelių arba gaunamos su maistu. Oksfordo universiteto mokslininkai atrado ląstelinį mechanizmą, užtikrinantį, kad DNR sintezei būtų naudojami tik nemodifikuoti nukleotidai – griežtą atranką užtikrina fermentas CMPK1.
Nukleotidai DNR grandinėse modifikuojami siekiant kontroliuoti genų aktyvumui, o kad genas funkcionuotų normaliai, modifikacijos turi būti labai tiksliai apibrėžtose jo vietose. Netinkamose vietose atsiradusios geno modifikacijos gali sukelti ląstelės žūtį arba dar blogiau – jos supiktybėjimą.
„Kad būtų aiškiau, galima pasitelkti namo statybos analogija. Ląstelėje namas (DNR) yra statomas tiek iš nauju plytų, tiek iš plytų, kurios gaunamos sugriovus kitus namus (angl. „salvage“ arba išgelbėjimas). Problema, kad nenaujos plytos gali būti „dekoruotos“ medžiagomis iš buvusio namo. Jei plytas lipdytume užsimerkę, namas gali gautis nekoks. Panašiai ir ląstelėje DNR yra prasmingai dekoruojama modifikacijomis (prie šių modifikacijų tyrimu daug prisidėjo ir kiti lietuvių mokslininkai – Eugenijus Arvydas Janulaitis, Saulius Klimašauskas ir kt.) ir suardžius DNR, modifikacijos išlieka ir ant sudedamųjų dalių. Mes pademonstravome, kas nutinka modifikuotiems citidinams, kai jie patenka į ląstelę“, – DELFI rašė S. Kriaučionis.
Bet kartu su CMPK1, kuris užtikrina tik švarių „DNR plytų“ naudojimą, mokslininkai aptiko ir tai, kad ląstelėje esant stipriai išreikštai baltymo CDA ekspresijai, atranka pasidaro nebe tokia griežta ir naujų DNR grandinių statybai leidžiama naudoti bent du modifikuotus citidino nukleotidus – 5hmdC ir 5fdC. Ilgainiui jų naudojimas naujų DNR grandinių statyboje sukelia ląstelių žūtį, todėl teoriškai šios molekulės gali pasitarnauti kaip itin specifiški supiktybėjusių ląstelių žudikai.
CDA ekspresija itin aktyvi tam tikrų tipų vėžinėse ląstelėse – pavyzdžiui, kasos, skrandžio, sėklidžių, makšties navikuose. „Taip pat padidintas CDA ekspresijos lygis gali išsivystyti ir kai kuriose kraujo vėžio atmainose“, – rašė S. Kriaučionis.
Perspektyvių junginių tyrimai bus toliau tęsiami tame pačiame universitete, bendradarbiaujant su tyrėjais, turinčiais patirties klinikiniuose tyrimuose.
