Περισσότερο από το ήμισυ του γονιδιώματός μας αποτελείται από τρανσποζόνια, DNA αλληλουχίες που θυμίζουν αρχαίους, εξαφανισμένους ιούς. Τα τρανσποζόνια κανονικά σιωπούν με μια διαδικασία γνωστή ως μεθυλίωση του DNA, αλλά η ενεργοποίησή τους μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές ασθένειες. Πολύ λίγα είναι γνωστά για τις μεταμοσχεύσεις, αλλά οι ερευνητές σε ένα σχέδιο διεθνούς συνεργασίας έχουν πλέον καταφέρει για πρώτη φορά να μελετήσουν τι συμβαίνει όταν η μεθυλίωση του DNA χάνεται στα ανθρώπινα κύτταρα. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν νέα στοιχεία για το πώς οι αλλαγές στη μεθυλίωση του DNA συμβάλλουν στις ασθένειες.
Ακόμη και όταν το DNA μας είναι ανέπαφο, η έκφραση και η συμπεριφορά των γονιδίων μας μπορεί να αλλάξει. Αυτό μπορεί να συμβεί με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της μεθυλίωσης του DNA, μιας χημικής διαδικασίας που κλείνει τα γονίδια και άλλα μέρη του γονιδιώματός μας, όπως τα τρανσποζόνια.
Τα γονίδια μεταφοράς τρανσποζόνια – μερικές φορές αναφέρονται ως το σκοτεινό μέρος του γονιδιώματός μας και αποτελούνται από μεταλλασσόμενες αλληλουχίες ϋΝΑ που μπορούν να προκαλέσουν γενετική αλλαγή, για παράδειγμα εάν ενσωματώνονται σε ένα γονίδιο. Αυτά τα τρανσποζόνια συχνά σιωπούν κατά την ανάπτυξη του εμβρύου, ειδικά με μεθυλίωση του DNA.
“Μερικές φορές, ωστόσο, η μεθυλίωση του DNA διακόπτεται και μελέτες έχουν δείξει ότι αυτό είναι σημαντικό σε ορισμένους όγκους καρκίνου και σε ορισμένες νευροψυχιατρικές παθήσεις. Η μεθυλίωση του DNA χρησιμοποιείται ως στόχος θεραπείας σε ορισμένους τύπους καρκίνου, όπως η λευχαιμία, για ποιο λόγο αυτό είναι αποτελεσματικό και γιατί λειτουργεί μόνο για ορισμένους τύπους καρκίνου », λέει ο Johan Jakobsson, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Lund και επικεφαλής της μελέτης, ο οποίος συμπεριέλαβε επίσης ερευνητές του Ινστιτούτου Molecular Genetics του Max Planck και του Karolinska Institutet. Τα ευρήματα δημοσιεύονται στο Nature Communications .
Στην πραγματικότητα, γνωρίζουμε ελάχιστα για το ρόλο των τρανσποζονών στο DNA μας. Μια θεωρία που κατέχουν οι ερευνητές του Lund είναι ότι η μεθυλίωση του DNA σιωπά τα τμήματα του γονιδιώματος που δεν χρησιμοποιούνται, αλλά μόνο τώρα είναι δυνατόν να μελετηθεί τι συμβαίνει όταν αυτή η διαδικασία αφαιρεθεί από τα ανθρώπινα κύτταρα.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την τεχνική CRISPR / Cas9 για να διακόψουν με επιτυχία τη μεθυλίωση του DNA στα ανθρώπινα νευρικά βλαστοκύτταρα στο εργαστήριο. Τα αποτελέσματα ήταν πολύ περίεργα. Αν απενεργοποιήσετε τη μεθυλίωση του DNA σε κύτταρα ποντικιού, δεν επιβιώνουν. Αλλά όταν η μεθυλίωση του DNA τερματίστηκε στα ανθρώπινα νευρικά βλαστοκύτταρα, επέζησαν και ενεργοποιήθηκε ένα συγκεκριμένο σύνολο transpposons. με τη σειρά του επηρέασε πολλά γονίδια που είναι σημαντικά στην ανάπτυξη των νευρικών κυττάρων », λέει ο Johan Jakobsson.
Ο Johan Jakobsson πιστεύει ότι τα αποτελέσματα ανοίγουν δυνατότητες για μια εντελώς νέα κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η απώλεια της μεθυλίωσης του DNA επηρεάζει το γονιδίωμα μας σε διάφορες ασθένειες, αλλά υπογραμμίζει επίσης ότι η μελέτη διεξήχθη σε καλλιεργημένα κύτταρα σε ένα εργαστήριο. Τώρα οι ερευνητές θέλουν να προχωρήσουν και να δουν τι θα συμβεί αν τερματίσουν τη μεθυλίωση σε καρκινικά κύτταρα που επηρεάζονται από τη μεθυλίωση του DNA, για παράδειγμα στο γλοιοβλάστωμα.