Οι ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου και του ορθού έχουν σωματικές εισαγωγές μιτοχονδριακού DNA στα πυρηνικά γονιδιώματα των καρκινικών κυττάρων, αναφέρουν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα στο Μπέρμιγχαμ (UAB) στο περιοδικό Genome Medicine. Η μελέτη αυτή περιγράφει τον νεοανακαλυφθέντα ρόλο που διαδραματίζουν τα μιτοχόνδρια, προκαλώντας γονιδιωματική αστάθεια στον πυρήνα των καρκινικών κυττάρων, λένε οι ερευνητές από το UAB.
Συνολικά, μια μελέτη των αλληλουχιών γονιδιώματος 57 ορθοκολικών καρκίνων έδειξε, κατά μέσο όρο, 4,42-φορές περισσότερο σωματικό πυρηνικό μιτοχονδριακό DNA σε σύγκριση με υγιείς μάρτυρες. Αυτό υποδηλώνει ότι η μετανάστευση του μιτοχονδριακού DNA στο πυρηνικό γονιδίωμα παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του καρκίνου, λένε οι συγγραφείς Hemant Κ Tiwari, Ph.D., και Keshav Κ Singh, Ph.D. Tiwari της Ιατρικής Σχολής του UAB.
Πολυάριθμα μιτοχόνδρια βρίσκονται σχεδόν σε όλα τα ανώτερα ευκαρυωτικά κύτταρα, και λειτουργούν ως τα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας των κυττάρων, συνθέτοντας ΑΤΡ, την σημαντική πηγή ενέργειας του κυττάρου. Τα ανθρώπινα μιτοχόνδρια έχουν μόνο 37 γονίδια. Τμήματα μιτοχονδριακού DNA έχουν φυσικά εισαχθεί εντός των ευκαρυωτικών γονιδιωμάτων. Κατά τη γέννηση, για παράδειγμα, οι άνθρωποι έχουν μεταξύ 755 και 1.155 ένθετων μιτοχονδριακού DNA βλαστικής σειράς μέσω των γενεών. Το αυξημένο μιτοχονδριακό DNA στα γονιδιώματα των καρκινικών κυττάρων που παρατηρήθηκαν από την ομάδα UAB υποδηλώνει σωματική ένθεση του μιτοχονδριακού DNA καθώς αναπτύχθηκε ο καρκίνος.
Η διάμεση πολλαπλή μεταβολή πυρηνικού μιτοχονδριακού DNA σε όγκους παχέος εντέρου των γυναικών ήταν υψηλότερη από την αντίστοιχη διάμεση τιμή στους άνδρες. Φαίνεται να υπάρχει συσχέτιση της αύξησης της πολλαπλής μεταβολής του πυρηνικού μιτοχονδριακού DNA με πτωχότερη επιβίωση των ασθενών, αλλά οι ερευνητές λένε ότι απαιτείται περαιτέρω ανάλυση μεγαλύτερου μεγέθους δείγματος για να εξαχθεί κάποιο πιο στέρεο συμπέρασμα.
Τα σωματικά ενθέματα μιτοχονδριακού DNA φαίνεται να συσχετίζονται με τμήματα πλούσια σε γονίδια. Δεδομένου ότι το προϊόν του γονιδίου YME1 είναι ένας ισχυρός καταστολέας της μιτοχονδριακής μετανάστευσης DNA στο γονιδίωμα του ζυμομύκητα cerevisiae Saccharomyces , οι Tiwari και Singh διερεύνησαν το ανθρώπινο ομόλογο του γονιδίου αυτού, που ονομάζεται YME1L1. Ο ρόλος του ανθρώπινου YME1L1 στην καταστολή της μετανάστευσης του μιτοχονδριακού DNA εντός του πυρήνα μέχρι τώρα δεν ήταν καθορισμένος.
Ως έμμεση ένδειξη, οι ερευνητές του UAB διαπίστωσαν ότι 16% των 57 αλληλουχιών καρκίνου που εξετάστηκαν είχαν μεταλλάξεις στο γονίδιο YME1L1. Η απαλειφή του γονιδίου YME1L1 σε μια ανθρώπινη κυτταρική γραμμή αύξησε εντυπωσιακά το ποσό του μιτοχονδριακού DNA στο πυρηνικό DNA. Αυτά τα αποτελέσματα προσδιόρισαν το YME1L1 ως το πρώτo κατασταλτικό γονίδιο για την πυρηνική μετανάστευση του μιτοχονδριακού DNA στον άνθρωπο. Η αδρανοποίηση του YME1L1 οδηγεί σε αυξημένη μετανάστευση του μιτοχονδριακού DNA εντός του πυρήνα.