Po prvi put u istoriji, istraživači su zabilježili direktnu razmjenu genetskog materijala između ćelija koje se nalaze pod stresom.

Ovo otkriće moglo bi da pruži ključne odgovore o tome kako se razvijaju i šire kancerogeni tumori.

Studija objavljena u prestižnom naučnom časopisu Cell predstavlja prve konkretne dokaze o prenosu DNK između ljudskih ćelija.

Kada ćelije u tijelu dožive stres, poput zračenja ili neuspjele diobe, ponekad formiraju vezu s drugim ćelijama kako bi im sigurno proslijedile dio svoje genetske informacije.

U tom procesu između dvije ćelije stvaraju se sitne cjevčice nazvane nanotubuli, koje djeluju kao kanali za prijenos DNK. Preneseni genetski materijal pritom ostaje aktivan i potpuno funkcionalan u novoj ćeliji.

Prema pisanju naučnog portala Discover, ovo otkriće moglo bi bitno promijeniti dosadašnje shvatanje načina na koji ćelije funkcionišu.

Prenos i pola hromozoma

Naučnici sada nastoje utvrditi kakvu ulogu ovaj mehanizam ima u ljudskom zdravlju, posebno u kontekstu nastanka i razvoja raka.

„Smatram da je naše istraživanje značajno jer je prvo koje je pokazalo da veliki dijelovi DNK, pola hromozoma ili čak više od toga, mogu biti preneseni između ćelija“, izjavio je Peter Li, docent na Istraživačkom institutu Dječijeg medicinskog centra Univerziteta Texas Southwestern.

Naučnici ovaj proces opisuju kao horizontalni prijenos gena. Riječ je o razmjeni genetskog materijala između organizama koji nisu u odnosu roditelj i potomak.

Ovakav prijenos najčešće se javlja kod bakterija i drugih mikroorganizama, a značajnu ulogu igra i kod biljaka i insekata. Ipak, do sada je bilo vrlo malo dokaza da se slično dešava kod ljudi i drugih sisara.

DNK ostaje aktivna i prenosi se kroz generacije

Naučnici su uspjeli posmatrati prijenos DNK u realnom vremenu.

U jednom eksperimentu pratili su kako se fragmenti Y hromozoma iz muških ćelija prenose u ženske ćelije.

Pokazalo se da prenesena DNK ostaje funkcionalna, pa su geni karakteristični za muški pol nastavili s radom i nakon što su dospjeli u ženske ćelije.

Istraživanje je također pokazalo da preneseni genetski materijal opstaje kroz više uzastopnih dioba ćelija i može prenijeti nove osobine na ćelije koje ga prime.

Na primjer, geni povezani s otpornošću na lijekove mogli bi učiniti ćelije otpornijim na određene antibiotike.

„Prenesena DNK nije samo nefunkcionalni ćelijski otpad. Ona može ući u jedro druge ćelije i postati dio njenog genoma. Kada se ta ćelija kasnije podijeli, nova genetska promjena prenosi se na sljedeće generacije ćelija“, objasnio je Li.

Novi horizonti u istraživanju raka

Autori studije vjeruju da bi ovo otkriće moglo imati veliki značaj za razumijevanje ljudske biologije.

Bolje poznavanje načina na koji se DNK prenosi između ćelija moglo bi unaprijediti istraživanja raka, jer postoji mogućnost da kancerogene ćelije na ovaj način šire štetne genetske promjene na zdrave ćelije.

To uključuje različite varijante gena povezane s nastankom tumora, kao i mutacije koje povećavaju rizik od razvoja malignih bolesti.

„Pred nama je još mnogo pitanja. Želimo saznati koliko je ovaj proces rasprostranjen, kako se regulira na ćelijskom i molekularnom nivou te kakvu ulogu ima u zdravlju i bolestima ljudi, uključujući rak“, rekao je Li.

Prema njegovim riječima, buduća istraživanja mogla bi dati važne odgovore o tome kako nastaju velike promjene u genomima tumora i na koji način se razvijaju pojedini oblici raka.