ถอดรหัส: รังสีเอกซ์ทำลาย DNA ทำให้เกิดมะเร็งได้อย่างไร

นักวิจัยจากสถาบัน Wellcome Trust Sanger สามารถระบุรูปแบบลักษณะเฉพาะของความเสียหายของดีเอ็นเอที่เกิดจากรังสีไอออไนซ์ เช่น รังสีแกมมาและรังสีเอกซ์

Sam Behjati จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าวว่ารังสีเอกซ์ทำให้เกิดความเสียหายจากการกลายพันธุ์ทุกประเภท แต่เราพบความเสียหายเฉพาะสองประเภทต่อ DNA ซึ่งบอกเราว่ารังสีเอกซ์ก่อให้เกิดมะเร็งได้อย่างไร (ไฟล์รูปภาพ)

เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่ารังสีเอกซ์และอนุภาคกัมมันตภาพรังสีทำให้เกิดมะเร็งในมนุษย์โดยการทำลายดีเอ็นเอได้อย่างไร การค้นพบนี้อาจนำไปสู่การรักษาเนื้องอกที่เกิดจากการฉายรังสีได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ด้วงมีแถบสีส้มที่ด้านหลัง

นักวิจัยจากสถาบัน Wellcome Trust Sanger ในสหราชอาณาจักรสามารถระบุรูปแบบลักษณะเฉพาะของความเสียหายของดีเอ็นเอที่เกิดจากรังสีไอออไนซ์ในมะเร็งของมนุษย์ได้ 2 รูปแบบ เช่น รังสีแกมมา รังสีเอกซ์ และอนุภาคกัมมันตภาพรังสี

ขณะนี้รูปแบบลายนิ้วมือเหล่านี้อาจทำให้แพทย์สามารถระบุได้ว่าเนื้องอกใดเกิดจากการฉายรังสี และตรวจสอบว่าควรได้รับการรักษาด้วยวิธีอื่นหรือไม่

งานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับโรคมะเร็งได้แสดงให้เห็นว่าความเสียหายของ DNA มักจะทิ้งลายนิ้วมือของโมเลกุลที่เรียกว่าลายเซ็นการกลายพันธุ์บนจีโนมของเซลล์มะเร็ง

นักวิจัยมองหาลายเซ็นการกลายพันธุ์ในผู้ป่วย 12 รายที่มีเนื้องอกที่เกี่ยวข้องกับการฉายรังสีทุติยภูมิ โดยเปรียบเทียบกับ 319 รายที่ไม่ได้รับรังสี

เพื่อค้นหาว่ารังสีสามารถก่อให้เกิดมะเร็งได้อย่างไร เราได้ศึกษาจีโนมของมะเร็งที่เกิดจากการฉายรังสีเมื่อเปรียบเทียบกับเนื้องอกที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ Peter Campbell จาก Wellcome Trust Sanger Institute ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษากล่าว

โดยการเปรียบเทียบลำดับดีเอ็นเอ เราพบลายเซ็นการกลายพันธุ์สองแบบสำหรับความเสียหายจากรังสีที่ไม่ขึ้นกับชนิดของมะเร็ง แคมป์เบลล์กล่าว

จากนั้นเราตรวจสอบการค้นพบที่เป็นมะเร็งต่อมลูกหมากที่มีหรือไม่เคยได้รับรังสี และพบลายเซ็นสองแบบเดิมอีกครั้ง ลายเซ็นการกลายพันธุ์เหล่านี้ช่วยให้เราอธิบายว่าการแผ่รังสีพลังงานสูงทำลาย DNA ได้อย่างไร เขากล่าว

ลายเซ็นการกลายพันธุ์อย่างหนึ่งคือการลบโดยที่ฐานดีเอ็นเอจำนวนน้อยถูกตัดออก

ส่วนที่สองเรียกว่าการผกผันที่สมดุล โดยที่ DNA ถูกตัดออกเป็นสองตำแหน่ง ส่วนตรงกลางจะหมุนเป็นวงกลม และรวมเข้าด้วยกันอีกครั้งในทิศทางตรงกันข้าม

การผกผันที่สมดุลไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติในร่างกาย แต่การแผ่รังสีที่มีพลังงานสูงสามารถให้ DNA แตกตัวได้เพียงพอในเวลาเดียวกันเพื่อทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้

รังสีไอออไนซ์อาจทำให้เกิดความเสียหายจากการกลายพันธุ์ได้ทุกประเภท แต่ที่นี่เราสามารถเห็นความเสียหายเฉพาะสองประเภทและเข้าใจถึงสิ่งที่เกิดขึ้นกับดีเอ็นเอ Sam Behjati จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าว

รังสีที่โปรยปรายทำลายจีโนมทำให้เกิดความเสียหายมากมายพร้อมๆ กัน ดูเหมือนว่าสิ่งนี้จะครอบงำกลไกการซ่อมแซม DNA ในเซลล์ ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายของ DNA ที่เราเห็น Behjati กล่าว

นี่เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดความเสียหายที่เกิดกับ DNA โดยการฉายรังสีไอออไนซ์ Adrienne Flanagan จาก University College London และ Royal National Orthopedic hospital ในสหราชอาณาจักร

ลายเซ็นการกลายพันธุ์เหล่านี้อาจเป็นเครื่องมือในการวินิจฉัยสำหรับทั้งสองกรณีและสำหรับกลุ่มของมะเร็ง และอาจช่วยให้เราค้นหาว่ามะเร็งชนิดใดเกิดจากการฉายรังสี ฟลานาแกนกล่าว

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications

บทความข้างต้นมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเท่านั้นและไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้แทนคำแนะนำทางการแพทย์จากผู้เชี่ยวชาญ ขอคำแนะนำจากแพทย์หรือผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพอื่นๆ เสมอ สำหรับคำถามใดๆ ที่คุณอาจมีเกี่ยวกับสุขภาพหรือสภาพทางการแพทย์ของคุณ