研究人員描述了一種阻礙癌症治療的新的DNA修複機製。資料來源：CireniaSketches/CNIO
（神秘的地球uux.cn）據西班牙國家癌症研究中心：糾錯機製對細胞非常重要，因為隨著所有細胞活動的不斷進行，故障總是會出現。但當涉及到殺死癌症細胞時，誘導錯誤對細胞來說是最有利的。放射治療和化學療法可以通過破壞細胞的DNA而導致細胞缺陷。然而，一些腫瘤細胞有一種異常高效的DNA修複機製，可以讓它們逃避癌症治療。
在《細胞報告》上發表的一篇論文中，CNIO的奧斯卡·略爾卡、CNB的費爾南多·莫雷諾·埃雷羅和納瓦拉CIMA大學的普裏·福特斯揭示了其中一種特殊修複係統的工作原理：一種使用新的納米技術首次顯示出作用的分子縫釘。
預後最差的癌症
幾年前，由Puri Fortes團隊領導的一個團隊發現，大約一半的肝細胞癌（最常見的癌症類型）患者會產生一種稱為NIHCOLE的RNA分子，這種分子主要存在於最具侵襲性的腫瘤中，並且預後不良。Fortes、Llorca和Moreno Herrero得出結論，NIHCOLE在幫助修複斷裂的DNA方麵非常有效，這就是為什麽放療在存在腫瘤的地方效果較差的原因。通過消除NIHCOLE，接受放射治療的癌症細胞更容易死亡。
然而，NIHCOLE促進DNA斷裂修複的分子機製尚不清楚。剛剛發表在《細胞報告》上的論文解釋了這一點：NIHCOLE形成了一個橋梁，將斷裂的DNA片段連接在一起。
Llorca和Moreno Herrero解釋說：“NIHCOL與識別DNA片段兩端的蛋白質同時相互作用，就像將它們縫合在一起。”。
了解這一機製可能有助於製定應對預後最差肝癌的策略。研究人員說：“NIHCOLE抑製劑藥物的使用可能代表了對最常見的癌症的一種新的治療方法。”。
用於拉伸DNA的磁性納米鑷子
為了了解NIHCOLE的工作原理，費爾南多·莫雷諾-海列羅的團隊使用了磁性鑷子，這是一種納米技術，可以研究單個分子的物理財產。
研究人員設計了一種模擬斷裂DNA的DNA分子，使他們能夠檢測兩個斷裂末端之間的連接。首先，他們將一個千分之一毫米大小的微小磁珠附著在DNA的一端，然後使用磁性納米鑷子將其拉上。拉伸的DNA的長度表明它是一個重組的DNA分子，其中DNA的斷裂端已經連接在一起，還是仍然斷裂。
對於《細胞報告》論文的作者來說，這些數據表明，NIHCOLE“通過幫助腫瘤細胞修複DNA斷裂，賦予腫瘤細胞優勢，從而維持癌症細胞的惡性增殖，盡管細胞分裂本身的壓力會導致DNA損傷的積累。”
不再是垃圾的“垃圾DNA”
NIHCOLE不是由基因合成的蛋白質，而是RNA分子。20年前，當人類基因組被測序時，生物學家稱之為垃圾DNA。當時，他們錯誤地認為這種DNA是無用的。
Llorca解釋道， “生物學的核心信條之一是，DNA中每個基因所包含的信息都被翻譯成蛋白質。因此，當科學家們發現隻有2%的DNA包含基因時，他們感到震驚；我們基因組的其餘部分是幹什麽的？98%的基因組是垃圾、無用的DNA，這是不可想象的。在過去十年中，有研究表明，這種黑暗的基因組的一部分產生了非常長的RNA分子，其中一些在癌症中具有普遍功能。"
NIHCOLE是這些長RNA分子中的一種，其存在和功能直到最近才被發現，以至於生物學家仍然感到驚訝。同樣令人驚訝的是，僅僅需要一小塊NIHCOLE就可以作為分子主食。
這篇論文的作者說：“這將允許開發阻斷或扭曲這種結構的藥物，從而提高癌症患者放療或化療的療效。”。