科学者は化学療法薬を投与するための「最良の時期」を見つけたかもしれません
生物学的時計とDNA修復に関する新しい研究によると、癌患者に化学療法薬シスプラチンを投与するのに最適な時間は、健康な組織が損傷したDNAの修復に忙しいときである可能性があります。
研究は、現在で公開されています PNASは、シスプラチンによる治療後24時間で、哺乳類のゲノム全体のDNA修復をマッピングした最初の製品です。
この研究の背後にある研究者たちは、マウスゲノムのDNA修復をマッピングし、特定の遺伝子とタイミングを特定しました。
ノースカロライナ大学チャペルヒル校の生化学および生物物理学の教授である上級研究著者のアジズ・サンカーは、次のように説明しています。遺伝子に応じて、一日の。」
マウスの場合、健康な組織でDNA修復を行うのに最も忙しい時期は、夜明け前と夕暮れ前のようです。
DNA修復と生物時計
「DNA修復の機構的研究」の研究で2015年のノーベル化学賞を受賞したSancar教授は、DNA修復と生物時計が「ゲノム全体およびさまざまな分野で」どのように連携するかをよりよく理解することで、癌治療を改善できると考えています。臓器。」
すべての生物は、ほぼすべての臓器や組織の各細胞内に特定のタンパク質の形で体内時計を持っています。
体内時計タンパク質をコードし、制御する遺伝子は、真菌からミバエ、マウスからヒトまで、幅広い種で類似しています。
それらは、およそ24時間の毎日のパターン、または概日リズムに従うすべての生物学的プロセスを調節し、臓器や組織の健康的な機能に不可欠です。
しかし、現在のところ、体内時計遺伝子と、紫外線による損傷などのDNA損傷から身を守るために体内で常に行われているDNA修復などの他の分子プロセスとの相互作用についてはほとんどわかっていません。 。
シスプラチンと時間治療
シスプラチンは、卵巣がん、肺がん、膀胱がん、精巣がん、頭頸部がんなど、多くのがんの治療に広く使用されている化学療法薬です。 DNAに損傷を与え、DNA修復を妨害し、細胞を自殺させることにより、癌細胞を殺します。
残念ながら、この薬の有用性は重篤な副作用によって制限されています。特に、肝臓、腎臓、脳、その他の神経系に毒性があります。
研究者たちは、シスプラチン治療の副作用を減らす方法を見つけることに熱心です。この目標を追求している比較的新しい分野は、体内時計に合わせて一度に薬を投与するアプローチであるクロノセラピーです。
研究によると、時間治療は、てんかん、胸焼け、喘息などの症状の治療に効果的である可能性があります。
抗がん剤の時間治療は、すでにいくつかの研究の対象となっています。これらは、薬が最大の抗癌効果と最小の副作用を持つ最良の時刻を確立しようと努めてきました。
これまでのところ、そのような「クロノケモセラピー」研究の結果は期待外れでした。しかし、Sancar教授は、これらの研究が「経験的」アプローチを採用しており、医師が1日のさまざまな時間に薬を投与し、どちらが最良の結果をもたらしたかに注目しているという事実に問題があると考えています。
DNA修復のタイミング（癌と正常細胞の重要な生物学的プロセス）を考慮に入れたアプローチは、より多くの成功を収める可能性があります。これは、Sancar教授と同僚が探求することを決めた角度です。
2つの生物時計が主導するゲノム修復
彼らの新しい研究で、彼らは「ゲノム修復は2つの概日プログラムによって制御されている」ことを発見しました。 1つのプログラムは遺伝子の転写に関係し、もう1つのプログラムは関係しません。
転写は、ゲノムに保持されているコードがDNA二重らせんからRNAの一本鎖に転写されることによって細胞に送達されるメカニズムです。コードには、タンパク質を作成するための、または細胞プロセスを調節するための指示が含まれています。
科学者たちは、遺伝子の転写部分のDNA修復が夜明け直前または夕暮れ直前に最も活発であったのに対し、非転写部分のDNA修復は通常夕暮れ直前に最も活発であることを発見しました。
Sancar教授は、生物学的時計が「DNA修復の基本的なメカニズム」とどのように相互作用するかについて学ぶことがまだたくさんあると言います。
しかし、彼と彼のチームは、この相互作用についてのより多くの知識が、化学療法を最適化すると同時にその副作用を減らして癌を遅らせるために重要である可能性があると信じています。
「私たちの研究は、患者の正常な細胞DNA修復が頂点に達したときに、シスプラチンを患者に投与することが最善である可能性があることを示唆しています。」
アジズ・サンカー教授
