Låsning af nøglesvar om cellefunktion for at forbedre kræftbehandlingen

Forskere ved Peter Mac Institute har fundet et svar på et årtier gammelt spørgsmål om cellefunktion, der kan føre til forbedrede kræftbehandlinger i fremtiden.

Hver celle i menneskekroppen har det samme DNA, men forskellige celler udfører forskellige funktioner. Denne undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Nature Genetics, hjælper med at forklare, hvordan dette er muligt, og konsekvenserne kan være enorme. Professor Mark Dawson, læge-videnskabsmand og vicedirektør for forskning hos Peter Mac, sagde, at han var begejstret for nye opdagelser, der bedre forklarer, hvordan en celles skæbne bestemmes.

"Cellefunktion er resultatet af 'transkriptionsfaktorer', der scanner vores DNA og bestemmer, hvilke gener der skal tændes og i hvilket omfang," sagde han.

"Vi har undersøgt, hvordan disse transkriptionsfaktorer rekrutterer og leverer det nødvendige maskineri til at tænde gener. Indtil nu har vi ikke vidst, hvordan "transkriptionsfaktorer" vælger det korrekte maskineri til at læse og udtrykke et gen.

"Dette har været et spørgsmål i mange år, og vi er glade for at have været med til at løse en del af problemet, fordi denne viden om præcis, hvordan transskriptionsfaktorer træffer beslutninger om, hvilken mekanisme der skal aktivere et gen, giver os grundlæggende viden om livet."

Komparative CRISPR-skærme identificerer cofaktorer, der kræves for ni forskellige transkriptionelle aktivatorer (AD'er). Kilde: Nature Genetics (2024). DOI: 10.1038/s41588-024-01749-z

Forskning har vist, at transkriptionsfaktorer udvælger et unikt sæt komponenter til at kontrollere genekspression, skabe en ønsket handling, hvad enten det er at kontrollere en celles energiforbrug, udløse et immunrespons eller en anden funktion, som vores krop har brug for. Professor Dawson sagde, at det kunne sammenlignes med, hvordan biler er bygget, og forklarede, hvordan denne vigtige opdagelse er nøglen til at finde bedre behandlinger for forskellige sygdomme.

"En F1-racerbil er meget anderledes end en familie-minivan eller endda en traktor; nogle biler er designet til at køre hurtigt, andre til at transportere værdifuld last, og nogle til at udføre hårdt arbejde," sagde han.

"Vi fandt ud af, at det samme gælder for genekspression, og dette bestemmes af de komponenter, der rekrutteres af transkriptionsfaktorer. Disse kan bestemme, hvilke gener der kan ændre sig hurtigt, for eksempel når vi skal bekæmpe en infektion og har brug for en hurtig reaktion, eller hvilke gener der skal arbejde langsomt og støt for at producere de beskeder, der er nødvendige for cellulær husholdningsfunktion.

"Denne forståelse af, hvordan transkriptionsfaktorer kan justere genekspression er utrolig vigtig, og vi håber at kunne bruge den til at hjælpe os med at behandle forskellige sygdomme i fremtiden.

"Hvis vi tænker på kræft, kan mutationer i kræft forhindre en transkriptionsfaktor i at vælge de rigtige komponenter til at udtrykke et gen korrekt, det er som om en bils dele var blandet sammen, og den kunne ikke længere fungere pålideligt."

Dr. Charles Bell, en postdoc-forsker ved Peter Mac, sagde, at de havde udviklet en platform til at screene funktionen af tusindvis af komponenter, der bruges af transkriptionsfaktorer for at bestemme, hvordan et gen udtrykkes.

"Vi vil nu bruge denne platform til at forstå andre processer involveret i genekspression," sagde han.

"Svarene på disse spørgsmål vil hjælpe os med at finde nye måder at behandle ikke kun kræft på, men også mange andre sygdomme i fremtiden."