پژوهشگران با طراحی یک مولکول شیمیایی نوآورانه موفق شده‌اند از تخریب DNA میتوکندری پیش از وقوع آن جلوگیری کنند. این کشف می‌تواند به پیشگیری از بیماری‌های مزمنی مانند آلزایمر، نارسایی قلبی و دیابت منجر شود.
به گزارش تکناک، محققان دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید (UCR) به پیشرفت چشمگیری در حوزه حفاظت ژنتیکی دست یافته‌اند. آنها موفق به توسعه‌ی یک مولکول شیمیایی شده‌اند که با هدف‌گیری دقیق، از تخریب DNA میتوکندری (mtDNA) پیش از آغاز آن جلوگیری می‌کند.
DNA میتوکندری چیست؟
درون هر سلول بدن شما یک بخش کوچک اما بسیار مهم به نام میتوکندری وجود دارد که مانند یک نیروگاه عمل می‌کند. این نیروگاه کوچک دارای ماده ژنتیکی مخصوص به خود است که با DNA اصلی سلول تفاوت دارد. این ژن‌های ویژه نقش کلیدی در تولید انرژی و حفظ عملکردهای اساسی سلول ایفا می‌کنند. در واقع، بدون میتوکندری و DNA خاص آن، سلول نمی‌تواند انرژی تولید کند و به حیات خود ادامه دهد.
اما این DNA میتوکندری به‌شدت در برابر عوامل محیطی مانند آلودگی، مواد شیمیایی سمی و استرس‌های سلولی آسیب‌پذیر است. معمولاً هنگامی که این DNA آسیب می‌بیند، سلول به جای ترمیم، آن را تخریب می‌کند. نتیجه این روند، التهاب مزمن و اختلال در عملکرد بافت‌هاست.
مولکول پیشگیرنده به جای درمان‌کننده
پروفسور لین‌لین ژائو، سرپرست این پژوهش، توضیح می‌دهد که هدف این راهکار جدید، پیشگیری از تخریب DNA است و نه ترمیم پس از آسیب. وی توضیح می‌دهد: استراتژی ما این است که از بین رفتن DNA را پیش از آنکه به یک مشکل تبدیل شود، متوقف کنیم.
این مولکول جدید که mTAP نام دارد، از دو بخش تشکیل شده است:
- یک جزء که آسیب‌های DNA را شناسایی و به آنها متصل می‌شود
- یک جزء که باعث هدایت اختصاصی این مولکول به سمت میتوکندری می‌شود
این دقت بالا تضمین می‌کند که فقط DNA میتوکندری هدف قرار گیرد و DNA هسته‌ای سالم باقی بماند.
نتایج آزمایشگاهی امیدبخش
در آزمایش‌های سلولی، مولکول mTAP توانست کاهش چشمگیری در از دست رفتن DNA میتوکندری نشان دهد، حتی زمانی که سلول‌ها در معرض مواد سمی همچون نیتروزآمین‌ها قرار گرفتند که موادی هستند که در آب آلوده، دود سیگار و غذاهای فراوری‌شده یافت می‌شوند.
دکتر آنال جانا، یکی از پژوهشگران این مطالعه، گفت: ما موفق به طراحی مولکولی شدیم که به صورت هدفمند عمل می‌کند و نتایج امیدوارکننده‌ای به همراه دارد.
ارتباط با بیماری‌های مزمن
از دست رفتن DNA میتوکندری ارتباط نزدیکی با بیماری‌های متعددی دارد، از جمله:
- آلزایمر
- نارسایی قلبی
- دیابت
- التهاب مفاصل
- بیماری‌های التهابی روده
- بیماری‌های میتوکندریایی
زمانی که قطعات mtDNA به بیرون از میتوکندری نشت می‌کنند، به عنوان سیگنال‌های هشدار‌دهنده عمل کرده و سیستم ایمنی را تحریک می‌کنند. ژائو در این باره می‌گوید: اگر بتوانیم DNA را درون میتوکندری نگه داریم، ممکن است بتوانیم از فعال شدن واکنش‌های التهابی جلوگیری کنیم.
عدم اختلال در عملکرد طبیعی DNA
یکی از نگرانی‌های پژوهشگران، احتمال اختلال در عملکرد طبیعی DNA بر اثر برچسب‌گذاری شیمیایی بود. اما به گفته ژائو، برخلاف انتظار، این فرآیند عملکرد DNA را مختل نکرد و DNA همچنان توانست فرآیند رونویسی و تولید پروتئین‌ها را به خوبی انجام دهد. این یعنی امکان کاربرد درمانی این رویکرد وجود دارد.
