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解读:诺贝尔化学奖得主Tomas Lindahl的DNA修复机制

来源:沃登医学   日期:2015-10-12 17:27   点击数:


 
来源:生物探索
 
Tomas Lindahl,伦敦Francis Crick 研究所的退休荣誉研究员、博士。Tomas Lindahl凭借其对于DNA修复机制的前瞻性远见和创新性研究成果荣获2015年度诺贝尔化学奖,成为英国癌症研究史上第七个诺贝尔奖得主。
 
Tomas Lindahl出身于瑞典,于1986年克莱尔霍尔实验室成立之初担任主管一职。在他的带领下,该实验室发展成研究细胞修复DNA机制的全球顶尖研究机构。DNA修复机制在癌症形成中起着关键性作用,Tomas Lindahl提出的“碱基切除修复机制”,打开了癌症治疗的新窗口。
 
早在20世纪70年代初期,很多科学家认为DNA是非常稳定的分子,无需修复。但是,Tomas Lindahl却开创性提出细胞中DNA会受到损伤,细胞为维持正常功能从而具备修复DNA损伤的功能。在当时,这是一个突破性的新观点。
 
无论是外界的辐射、物质干扰,还是DNA分子本身的活跃,都说明DNA出现错误、紊乱概率很高,但是得益于一系列蛋白监控、分子修复体系的维护,让我们的遗传物质保持了相对稳定。多年潜心研究,Tomas Lindahl发现碱基切除修复机制,该机制涵盖了细胞周期中烷基化、甲基化和氧化应激过程中大部分的DNA损伤修复。
 
这一重大发现加深了癌症、遗传性疾病背后的分子机制的了解,将从以下四个方面推进癌症研究的进展:
 
1. 一个全新的研究领域
 
细胞发生癌变几乎都涉及到DNA修复机制出现故障的过程。紊乱的DNA得不到正确的修复过程,则会导致其从稳态变成不稳态。DNA修复机制损伤也是癌细胞对化疗表现出抗性的原因。Tomas Lindahl从分子水平提出碱基切除修复机制,为癌症治疗提供了新的分子工具。
 
2. 更好的治疗手段
 
科学家基于DNA损伤和修复机制的研究,研发对癌细胞DNA造成不可逆转的损伤的化疗药物。DNA修复机制也是放射治疗的基础,碱基切除修复机制将为更有效果的放射治疗手段提供新思路,通过结合阻止癌细胞修复DNA损伤的药物。
 
3. 直击癌症的弱点
 
细胞癌变的过程依赖于DNA修复体系的关闭或失效,科学家抓住这一弱点,利用DNA修复机制研发新型且更针对性的治疗方法。乳腺癌治疗药物,PARP抑制剂,就是基于Tomas Lindahl研究成果开发出来一种典型药物,通过抑制癌细胞DNA损伤修复,从而加速癌细胞的死亡,增强化疗效果,其还可以转化成针对各种癌症的“万能武器”。
 
4. Epstein Barr 病毒(EBV)
 
作为疱疹病毒科嗜淋巴细胞病毒属成员,95%以上的成人携带EBV。它是传染性单核细胞增多症的病原体,与儿童淋巴瘤、鼻咽癌有密切关系,被列为可能致癌的人类肿瘤病毒之一。目前对该病毒感染没有特效治疗。Tomas Lindahl 对EB病毒DNA改变机制进行了一些最早且最重要的发现。
 
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