این دی‌ان‌ای است که جهان بسیار شلوغ داخل یک سلول را مدیریت می‌کند. وقتی دی‌ان‌ای آسیب می‌بیند، سلول بیمار شده و می‌میرد. برای کارا بودن دی‌ان‌ای، سلول‌ها می‌توانند نقص‌های آن را تشخیص داده و آن را بهبود دهند.

پژوهشگران دانشکده‌ی پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوییس گزارش کرده‌اند که راهی ناشناخته را یافته‌اند که به نظر می‌رسد سلول‌ها نوعی تخریب در اثر مصرف برخی داروهای شیمی‌درمانی را حس می‌کنند. نتایج این پژوهش که در ژورنال Nature منتشر شده است، می‌تواند کاربردهای وسیعی در درمان سرطان داشته باشد.

برخی از قدیمی‌ترین داروهای شیمی‌درمانی با نام عامل‌های آلکیلی شناخته می‌شوند؛ زیرا آن‌ها با اتصال اتم‌های هیدروژن و کربن به دی‌ان‌ای یا اصطلاحا آلکیله سازی دی‌ان‌ای، سلول‌های سرطانی را از بین می‌برند. میزان آسیب ناشی از آلکیله‌سازی، قابلیت سلول در بهبود با استفاده از مسیرهای اصلاح دی‌ان‌ای را از بین می‌برد. برخی از غده‌ها به طرز عجیبی به پروتئین‌هایدخیل در اصلاح دی‌ان‌ای وابسته هستند؛ به گونه‌ای که حذف آن پروتئین‌ها به نابودی غده‌ی سرطانی منجر می‌شود.

نیما مسماپرست، نویسنده‌ی ارشد، استادیار آسیب‌شناسی و ایمونولوژی و رییس گروه متابولیزم و اصلاح دی‌ان‌ای درمرکز سرطان سایتمن در بیمارستان بارنز-جویش می‌گوید:

ما دریافتیم که سلول‌های سرطانی می‌توانند آسیب ناشی از آلکیله‌سازی را حس کنند و مجموعه‌ای از اقدامات اصلاحی مناسب برای این نوع آسیب را به کار گیرند. از بین بردن این اقدامات اصلاحی می‌تواند روشی برای افزایش قدرت داروهای شیمی‌درمانی خاص باشد یا به صورت ویژه، از بین بردن غده‌های سرطانی که به این اقدامات اصلاحی وابسته هستند.

آلکیله‌سازی ممکن است به صورت طبیعی رخ دهد و به همین دلیل سلول‌ها این ابزار اصلاحی را در اختیار دارند. علاوه بر این، برخی از داروهای خاص شیمی‌درمانی، آلکیله‌سازی را انجام می‌دهند. بوسولفان، داروی درمان سرطان خون و تموزولومید، داروی درمان غده‌های مغزی نقاط بسیاری را در طول دی‌ان‌ای آلکیله‌سازی می‌کنند. دی‌ان‌ای آلکیله‌شده نمی‌تواند دستورهای زیستی صادر کند؛ در نتیجه سلول می‌میرد.

پژوهشگران با مطالعه‌ی درمان سلول‌ها با داروهای شیمی‌درمانی آلکیله‌کننده یا دیگر داروهایی که به آسیب دی‌ان‌ای منجر می‌شوند در یافتند که سلول‌ها چگونه آسیب دی‌ان‌ای ناشی از عوامل آلکیله‌سازی را درمان می‌کنند. آن‌ها گروهی از پروتئین‌ها را تشخیص دادند که اطراف نقاطی در دی‌ان‌ای که آلکیله‌سازی شده بود، تجمع می‌کردند. سلول‌هایی که عضوی کلیدی از این مجموعه پروتئین‌ها را نداشتند، احتمال بیشتری داشت که در مواجهه با داروهای آلکیله‌کننده بمیرند. این پژوهش اهمیت مجموعه‌ی پروتئینی در اصلاح دی‌ان‌ای را نشان داد. اگر این پروتئین کلیدی در سلول غایب بود، تغییری در آسیب دی‌ان‌ای ایجاد نمی‌کرد.

این یافته‌ها نشان می‌دهند که تشخیص آسیب آلکیله‌شدن، دفاع اولیه و مهمی در برابر داروهای شیمی‌درمانی مانند بوسولفان و دیگر عامل‌های آلکیله‌سازی است. تداخل داروها با این مجموعه‌های پروتئینی ، قدرت کشتن این داروها را تقویت کرده و حتی می‌تواند مقاومت دارویی را از بین برده یا کم کند. تومورها می‌توانند پس از یک دوره‌ی موفق شیمی‌درمانی، با قدرتی بیشتر از قبل ایجاد شده و به داروهای دوره‌ی درمانی قبلی، مقاوم شوند. مسماپرست می‌گوید:

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد اوراکسپرس (ساخته شدن بیش از حد پروتئین) اجزای این مسیرهای بهبود می‌تواند دلیل مقاومت تومورها به داروها باشد. مسدودسازی این مسیرها می‌تواند راهی برای حساس سازی دوباره‌ی تومورها باشد.

غده‌هایی که بار دیگر تشکیل می‌شوند، تنها مواردی نیستند که سطوح بالایی از پروتئین‌های اصلاح‌کننده‌ی دی‌ان‌ای دارند. برخی از غده‌هایی که تاکنون در معرض داروهای آلکیله‌سازی نبوده‌اند هم سطوح بالایی از پروتئین‌های آلکیله‌سازی دارند. این اتفاق برای بیماران بسیار بد است. مسماپرست می‌گوید:

در برخی از سرطان‌های ریه، پروستات و پانکراس، ساخته شدن بیش از حد این پروتئین‌های اصلاح‌کننده، به شرایط بدتری منجر می‌شود.

با این حال، می‌توان به شکل مثبتی به این اتفاق نگاه کرد. تومورهایی که سطوح بالایی از پروتیئن‌های اصلاح‌کننده دارند، به آن‌ها وابسته هستند. بنابراین اگر این پروتئین‌ها به نحوی مهار شوند، سلول‌های سرطانی خواهند مرد. سلول‌های معمولی به این پروتئین‌ها خیلی وابسته نیستند. دیگر سیستم‌های بهبود دهنده می‌توانند آسیب آلکیله‌سازی دی‌ان‌ای را کنترل کنند. مسماپرست می‌گوید:

این یافته‌ها می‌توانند آغازی برای یک داروی شیمی‌درمانی جدید باشند. ما می‌توانیم دارویی طراحی کنیم که با هدف قرار دادن پروتئین‌های اصلاح‌کننده‌ی آسیب‌های آلکیله‌سازی، برای سلول‌های سرطانی سمی باشد؛ اما به سلول‌های عادی آسیب نرساند.

داروی الاپاریب، که در سال ۲۰۱۴ برای درمان سرطان تخمدان ارثی تاییدیه گرفت، از یک آسیب پذیری مشابه برای اثربخشی خود استفاده می‌کند. این دارو تومورهایی را هدف قرار می‌دهد که به صورت غیرطبیعی به مسیر بهبودی دی‌ان‌ای پس از قطعه قطعه شدن آن وابسته هستند. الاپاریب این مسیرها را مسدود کرده و منجر به مرگ سلول سرطانی می‌شود.