Красное вино и тестостерон защищают от рака: последние открытия ученых, связанные с ДНК
В нaчaлe фeврaля 1944 гoдa в aмeрикaнскoм журнaлe The Journal of Experimental Medicine былa oпубликoвaнa стaтья Oсвaльдa Эйвeри (Oswald Avery), Кoлинa Мaклeoдa (Colin MacLeod) и Мaклинa Мaккaрти (Maclyn McCarty) oб oднoм из вaжнeйшиx oткрытий в oблaсти биoлoгии.
В xoдe исслeдoвaний, прoвeдeнныx в лaбoрaтoрии Рокфеллеровского медицинского института (Нью-Йорк), ученые доказали, что носителем наследственной информации, «материалом» генов, является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК).
Ныне мы знаем, что молекула ДНК – носитель кода, котрый управляет химизмом всего живого, а двойная спираль молекулы ДНК стала одним из самых известных научных символов. МедНовости рассказывают, какие открытия в этой области были совершены за последний год.
Она состоит из четырех нуклеотидов («кирпичиков») ДНК, которые обозначаются латинскими буквами A, C, G и T. Последовательностью этих химических единиц определяется, какие белки она производит. Авторы считают, что расширенный генетический поможет при синтезе новых видов белков.
Однако пока далеко не доказаны ни возможность существования организма с несколькими парами новых нуклеотидов (в ходе исследований ученые добавляли исключительно одну пару X-Y), ни сроки функционирования организма с «подсаженными» нуклеотидами (в статье говорится о 24 делениях в установке 15 часов).
Ученые проанализировали снимки МРТ (магниторезонансной томографии) больше чем 30 тысяч человек и сравнили их с данными, полученными при анализе их геномов. Авторы работы искали совпадения между особенностями генотипа и степенью развития некоторых ключевых участков мозга.
Ученые анализировали работу гиппокампа, отвечающего за память и обучение, хвостатого ядра, обеспечивающего работу двигательных и вегетативных функций, путамена, или «скорлупы», регулирующего движение и некоторые виды обучения. Речь идет даже не о целых генах, а о комбинациях «букв»-нуклеотидов, составляющих всякий ген.
Замена одной «буквы» в каждом из этих восьми генов может уменьшить объем мозговой ткани на 1,5%. Эти гены активно участвуют в процессе развития мозга и могут играть важную роль в его расстройствах (таких, как шизофрения и аутизм).
В статье, опубликованной в журнале PLoS ONE, научная группа под руководством Даниэль Фэнслоу (Danielle Fanslow) рассказывает о разработанной ими технологии редактирования генома без вмешательства в эмбрион. Правда, в течение многолетних экспериментов на мышах ученым так и не удалось добиться производства сперматозоидов и следовательно, получить потомство, хотя они уверены, что в ходе дальнейших исследований смогут разобраться в причинах и направить механизм.
Тестостерон разберется с раком
Еще с 1940-х считалось, что сокращение уровня тестостерона и других мужских половых гормонов может замедлить рост опухоли предстательной железы. Современные методы лечения этого заболевания предполагают химическую блокаду: при помощи специальных препаратов медики подавляют выработку в организме тестостерона и связанных с ним гормонов. На тяжелых стадиях рака подобная практика эффективна, хотя и чревата побочными эффектами.
Новоиспечённый врач-онколог Майкл Швайзер (Michael Schweizer) из университета Вашингтона в Сиэтле и его коллеги из университета Джонса Хопкинса выяснили, что при определенных видах предстательной железы злокачественные клетки начинают умирать, когда в организме отмечается высокое сосредоточение тестостерона.
Об этом говорится в их статье, опубликованной в журнале Science. Исследователи предполагают, что высокие дозы полового гормона нарушают синтез ДНК в опухолевых клетках. Швайзер и его коллеги провели клинические тесты с участием 16 мужчин с устойчивыми к химиотерапии формами. Кроме того, в целом ряде случаев имелись метастазы в других органах.
Пациенты проходили типовой курс химиотерапии, но помимо этого каждые 28 дней люди в белых халатах делали им инъекции тестостерона. Содержание полового гормона в каждой дозе неизмеримо превышало средний уровень тестостерона в крови. Доктор Швайзер отмечает, что они постепенно понижали концентрацию тестостерона для того, чтобы раковые клетки не могли привыкнуть к постоянному уровню полового гормона в крови, то есть именно гормональные «пики» должны повредить их.
Вино на защите ДНК
Органическое соединение ресвератрол, содержащееся в красном вине, кофе и орехах, помогает защитить организм от заболеваний, вызываемых старением. Вещество стимулирует древний механизм защиты, оберегающий живые клетки от генетических повреждений. В последние десятилетия ученых интересовал механизм воздействия ресвератрола на клеточный материал, однако только недавно исследователи из Института Скриппса описали методику работы защитных механизмов, которые активирует это вещество.
Считается, что именно употребление продуктов с высоким содержанием ресвератрола может дать объяснение так называемому «французскому парадоксу»: несмотря на обилие высококалорийных и жирных блюд в местной кухне, у жителей Франции наблюдается более или менее низкий уровень сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Такая тенденция особо ясно прослеживается в тех районах, где развита культура употребления вина.
Исследование показало, что ресвератрол по структуре похож на аминокислоту тирозин (аминокислоты – элементарные «кирпичики», из которых состоят белки). В присоединении тирозина к белковой цепи участвует каталаза TyrRS. Но у него есть и другая функция: в неблагоприятных условиях TyrRS с присоединенным тирозином попадает в клетку и защищает ДНК от повреждений.
Ученые выяснили, что ресвератрол «маскируется» тирозин и «заставляет» TyrRS выполнять роль протектора ДНК. Ученые считают, что несколько бокалов красного вина в день могут обеспечить количество ресвератрола, достаточное для запуска и работы защитных механизмов. Впрочем, не стоит забывать, что вместе с ресвератролом мы получаем и спирт, который, мягко говоря, никак не полезен.
