پروتئین‌های ترمیم کننده دی‌ان‌ای به عنوان ویرایشگرهای مولکولی بدن عمل می‌کنند و به طور مداوم آسیب کد ژنتیکی ما را شناسایی و تصحیح می‌کنند. یک چالش که برای مدت طولانی محققان را درگیر کرده، درک این موضوع بوده است که چگونه سلول‌های سرطانی از یکی از این پروتئین‌ها به نام پلیمراز تتا (Pol-theta) برای حمایت از بقای خود استفاده می‌کنند. اکنون دانشمندان اولین تصاویر با وضوح بالا از پلیمراز تتا را ثبت کرده‌اند که نقش آن را در توسعه سرطان روشن می‌کند.
به گزارش خبرآنلاین، این مطالعه که در روز ۲۸ فوریه سال ۲۰۲۵ منتشر شده است، نشان می‌دهد که پلیمراز تتا در هنگام اتصال به رشته‌های دی‌ان‌ای شکسته، دچار تحول ساختاری قابل توجهی می‌شود. این تحقیق با ترسیم وضعیت فعال و متصل به پلیمراز تتای دی‌ان‌ای، پایه‌ای برای طراحی درمان‌های دقیق‌تر و موثرتر سرطان فراهم می‌کند.
به نقل از ایسنا، گابریل لندر (Gabriel Lander)، نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: اکنون تصویر واضح‌تری از نحوه عملکرد پلیمراز تتا داریم که به ما این امکان را می‌دهد تا فعالیت آن را با دقت بیشتری مسدود کنیم.
پلیمراز تتا: یک بازیکن کلیدی در بقای سلول‌های سرطانی
از نظر فنی، پلیمراز تتا یک آنزیم است. نوعی پروتئین که واکنش‌های شیمیایی، از جمله واکنش‌های مربوط به ترمیم سلول را سرعت می‌بخشد. آسیب دی‌ان‌ای یک مشکل همیشگی برای سلول‌ها است که میلیون‌ها بار در روز به طور جمعی در سراسر بدن ما رخ می‌دهد.
سلول‌ها معمولا از مکانیسم‌های بسیار دقیقی برای رفع این شکست‌ها استفاده می‌کنند، اما برخی از سرطان‌ها به‌ویژه سرطان‌هایی که از جهش‌های BRCA1 یا BRCA2 ناشی می‌شوند، مانند برخی سرطان‌های پستان و تخمدان، این عملکرد را ندارند. در عوض، آنها به روشی مستعد خطا وابسته هستند که توسط پلیمراز تتا کنترل می‌شود.
کریستوفر زریو (Christopher Zerio)، نویسنده اول این مطالعه، محقق سابق فوق دکترا در آزمایشگاه لندر، می‌افزاید: پلمراز تتا یک هدف مهم است و بسیاری از شرکت‌های داروسازی آن را راهی امیدوارکننده برای درمان سرطان‌هایی می‌دانند که مسیرهای ترمیم دی‌ان‌ای معیوب دارند.
اگرچه مطالعات قبلی بخش‌هایی از ساختار پلیمراز تتا را ترسیم کرده‌اند، اما تعاملات آنزیم با دی‌ان‌ای به خوبی شناخته نشده بود.
زریو می‌گوید: آنچه مشخص نشده بود این بود که چگونه پلیمراز تتا واقعا دی‌ان‌ای را درگیر می‌کند که این برای توسعه دارو ضروری است.
ثبت پلیمراز تتا در لحظه عمل
تحقیقات قبلی نشان داده است که پلمراز تتا به دو شکل وجود دارد: تترامر که شامل چهار نسخه از آنزیم است و دیمر که شامل دو نسخه است. اما چرا یا چگونه پلیمراز تتا بین این اشکال تغییر می‌کند، ناشناخته بود.
قبل از این مطالعه، ساختار پلیمراز تتا فقط در حالت غیرفعال ثبت شده بود، و یک شکاف علمی بزرگ در مورد نحوه تعامل آنزیم با دی‌ان‌ای باقی مانده بود.
لندر توضیح می‌دهد: می‌دانید که تعامل اتفاق میوفتد، اما بدون دیدن آن، این مکانیسم مانند یک راز باقی می‌ماند.
آنزیم پلیمراز تتا به رنگ آبی دو قسمت از یک رشته دی‌ان‌ای شکسته به رنگ زرد را به هم پیوند می‌زند. این فرآیند جهش‌زا است و می‌تواند منجر به سرطان شود.