과학자들은 화학 약물 투여에 '가장 좋은 시간'을 찾았을 수 있습니다

생물학적 시계 및 DNA 복구에 대한 새로운 연구에 따르면 암 환자에게 화학 요법 약물 인 시스플라틴을 투여하기에 가장 좋은시기는 건강한 조직이 손상된 DNA를 수선하는 데 바쁠 때일 수 있습니다.

암 환자에게 하루 중 특정 시간에 시스플라틴을 투여하면 부작용을 줄일 수 있습니다.

현재 출판 된 연구 PNAS, 시스플라틴 치료 후 24 시간 만에 포유류 게놈 전체의 DNA 복구를 매핑 한 최초의 기업입니다.

연구의 배후에있는 연구자들은 특정 유전자와 타이밍을 식별하여 마우스 게놈의 DNA 복구를 매핑했습니다.

채플 힐에있는 노스 캐롤라이나 대학교의 생화학 및 생물 물리학 교수 인 수석 연구 저자 인 Aziz Sancar는“우리는 발견했습니다.“[그] 유전자가 거의 2,000 개에 달하며, 그 중 다른 부분은 다른 시간에 수리됩니다. 유전자에 따라 다릅니다.”

생쥐의 경우 건강한 조직에서 DNA를 복구하는 데 가장 바쁜 시간은 새벽과해질 무렵입니다.

DNA 복구 및 생물학적 시계

"DNA 복구의 기계 론적 연구"에 대한 그의 연구로 2015 년 노벨 화학상을 수상한 Sancar 교수는 DNA 복구와 생물학적 시계가 "유전체와 다양한 환경에서 어떻게 함께 작동하는지 더 잘 이해함으로써 암 치료를 개선 할 수 있다고 생각합니다." 장기.”

모든 유기체는 거의 모든 장기와 조직의 각 세포 내부에 특정 단백질 형태의 생물학적 시계를 가지고 있습니다.

생물학적 시계 단백질을 코딩하고 제어하는 ​​유전자는 곰팡이에서 초파리, 생쥐, 인간 등 다양한 종에 걸쳐 유사합니다.

그들은 대략 24 시간의 일일 패턴 또는 일주기 리듬을 따르는 모든 생물학적 과정을 조절하며 장기와 조직의 건강한 기능에 중요합니다.

그러나 현재 우리는 생물학적 시계 유전자와 DNA 복구와 같은 다른 분자 과정 사이의 상호 작용에 대해 거의 알지 못합니다. DNA 복구는 자외선으로 인한 것과 같은 DNA 손상으로부터 스스로를 방어하기 때문에 신체에서 항상 진행됩니다. .

시스플라틴 및 시간 요법

시스플라틴은 난소 암, 폐암, 방광암, 고환암, 두 경부암을 비롯한 많은 암 치료에 널리 사용되는 화학 요법 약물입니다. 그것은 DNA를 손상시키고, DNA 복구를 방해하고, 세포가 자살하도록하여 암세포를 죽입니다.

안타깝게도 약물의 유용성은 심각한 부작용에 의해 제한됩니다. 특히 간, 신장, 뇌 및 나머지 신경계에 독성이 있습니다.

연구자들은 시스플라틴 치료의 부작용을 줄이는 방법을 찾고 있습니다. 이 목표를 추구하는 비교적 새로운 분야는 생물학적 시계에 맞게 약물을 한 번에 투여하는 접근 방식 인 시간 요법입니다.

연구에 따르면 시간 요법은 특히 간질, 속쓰림, 천식과 같은 상태의 치료에 효과적 일 수 있습니다.

항암제에 대한 연대기 요법은 이미 여러 연구의 주제였습니다. 이들은 약물이 최대의 항암 효과와 최소의 부작용을 갖는 최고의 시간을 설정하려고 노력했습니다.

지금까지 이러한 "시간 화학 요법"연구의 결과는 실망 스러웠습니다. 그러나 Sancar 교수는 이러한 연구가 "경험적"접근 방식을 취했다는 사실에 결함이있을 수 있다고 믿습니다. 의사는 하루 중 다른 시간에 약물을 투여 한 다음 어떤 것이 최상의 결과를 산출했는지 주목합니다.

암과 정상 세포의 주요 생물학적 과정 인 DNA 복구시기를 고려하는 접근 방식이 더 성공할 수 있습니다. 이것이 Sancar 교수와 동료들이 탐구하기로 결정한 각도입니다.

두 개의 생물학적 시계가 이끄는 게놈 복구

새로운 연구에서 그들은 "유전체 수리가 두 가지 일주기 프로그램에 의해 제어된다"는 것을 발견했습니다. 한 프로그램은 유전자의 전사와 관련이 있고 다른 프로그램은 그렇지 않습니다.

전사는 게놈에 보유 된 코드가 DNA 이중 나선에서 RNA의 단일 가닥으로 전사하여 세포로 전달되는 메커니즘입니다. 이 코드에는 단백질을 만들거나 세포 과정을 조절하기위한 지침이 포함되어 있습니다.

과학자들은 유전자의 전사 된 부분의 DNA 복구가 새벽 직전이나 황혼 직전에 가장 활발한 반면, 전사되지 않은 부분의 DNA 복구는 보통 황혼 직전에 가장 활발하다는 것을 발견했습니다.

Sancar 교수는 생물학적 시계가 "DNA 복구의 기본 메커니즘"과 어떻게 상호 작용하는지에 대해 아직 배울 것이 많다고 말합니다.

그러나 그와 그의 팀은이 상호 작용에 대한 더 많은 지식이 화학 요법을 최적화하고 부작용을 줄임으로써 암을 늦추는 데 중요 할 수 있다고 믿습니다.

“우리의 연구는 정상적인 세포 DNA 복구가 절정에 달했을 때 환자에게 시스플라틴을 제공하는 것이 가장 좋을 수 있음을 시사합니다.”

Aziz Sancar 교수

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