Cercetătorii din Iași au descoperit că forma ADN-ului poate fi controlată și au creat o moleculă care poate „îmblânzi” gene implicate în cancer

ADN-ul, mai complex decât pare

Majoritatea dintre noi știm ADN-ul ca pe o scară răsucită, cu două fire. În realitate, lucrurile sunt mult mai complicate. Studiul, realizat de cercetătorii de la Universitatea Alexandru Ioan Cuza din Iași, arată că ADN-ul nu are mereu forma clasică de dublă elice, ci se îndoaie, se pliază și se strânge în forme diferite, în funcție de ce are de făcut.

Aceste structuri pot influența modul în care genele sunt „pornite” sau „oprite”, motiv pentru care sunt intens studiate în cercetarea bolilor, inclusiv a cancerului. Cu alte cuvinte, unele dintre aceste forme ajută celula să funcționeze normal, în timp ce altele pot influența gene importante. Dacă aceste forme se comportă greșit, genele pot scăpa de sub control.

Cum au reușit cercetătorii să „vadă” ADN-ul

Echipa de la Facultatea de Fizică a UAIC a dezvoltat o metodă inovatoare de observare a ADN-ului la nivel de moleculă individuală, în timp real. Tehnica folosește un nanopor extrem de fin, format dintr-o proteină numită α-hemolizină. Atunci când moleculele de ADN interacționează cu acest canal microscopic, ele produc modificări foarte precise ale unui curent electric, care pot fi măsurate și analizate. Cu alte cuvinte, nu genele sunt problema, ci modul în care ADN-ul se așază în jurul lor.

Astfel, cercetătorii pot vedea exact cum se formează și cum se desfac aceste structuri speciale ale ADN-ului, în funcție de condițiile din jurul lor, adică cum se formează și se destramă aceste structuri ADN, moleculă cu moleculă.

„Întrerupătorul genetic” creat la Iași

Cea mai spectaculoasă parte a studiului este dezvoltarea unei molecule sintetice numite PNA (acid nucleic peptidic), moleculă care se potrivește exact cu secvența de ADN studiată, poate pătrunde controlat în structura i-motif, o destabilizează și îi blochează formarea, adică ea se leagă exact de acea formă „problema” a ADN-ului și o destabilizează.

Cercetătorii descriu PNA-ul ca pe un „întrerupător genetic” reversibil, care poate fi activat sau dezactivat în funcție de condițiile din celulă. Un avantaj important este că PNA-ul este mult mai rezistent la degradare decât ADN-ul sau ARN-ul obișnuit, ceea ce îl face promițător pentru aplicații medicale.

Ce ar putea însemna asta pentru tratamentele viitorului

Potrivit echipei UAIC, blocarea selectivă a acestor structuri i-motif ar putea permite, în viitor, controlul activității genelor implicate în boli grave, inclusiv unele tipuri de cancer. Moleculele PNA ar putea fi optimizate pentru a pătrunde mai ușor în celule și pentru a ținti precis regiunile problematice ale ADN-ului. Un lucru important este că această moleculă este mai rezistentă în organism decât alte substanțe asemănătoare, ceea ce o face interesantă pentru cercetări viitoare.

Studiul a fost realizat de echipa formată din prof. univ. dr. Loredana Mereuță, doctoranda Adina Cîmpanu și coordonată de prof. univ. dr. Tudor Luchian. Rezultatele au fost publicate în jurnalul Nano Letters, editat de American Chemical Society și inclus în clasamentul Nature Index, care reunește cele mai influente publicații științifice din lume.

Cercetarea nu oferă încă un tratament, dar pune bazele unor strategii complet noi în medicina genică și arată cum pot fi proiectate molecule capabile să controleze procese genetice extrem de fine.

Abonați-vă la ȘTIRILE ZILEI pentru a fi la curent cu cele mai noi informații.

ABONEAZĂ-TE