dna

Zestig jaar nadat wetenschappers de DNA-dubbele helix ontdekten, hebben onderzoekers nu een ‘viervoudige helix’ in menselijke cellen ontdekt. De ontdekking kan wel eens grote implicaties hebben voor de behandeling van kanker.

De structuur, die in tegenstelling tot de dubbele helix niet uit twee, maar uit vier strengen bestaat, werd aangetroffen in delen van het DNA waar het bouwblok guanine veel voorkomt. Dat schrijven wetenschappers in het blad Nature Chemistry.

Ontdekking
De onderzoekers ontdekten de DNA-structuur door gebruik te maken van antilichaampjes die zich binden aan gebieden in het menselijk genoom die rijk zijn aan dergelijke viervoudige DNA-structuren. De onderzoekers ontdekten zo dat de DNA-structuur heel consistent in menselijke cellen en eigenlijk in alle fasen waar deze cellen doorheen gaan, voorkomt. Maar kort voordat cellen zich delen, bleek de DNA-structuur wel vaker voor te komen.

De viervoudige helix. Foto: University of Cambridge.

De viervoudige helix. Foto: University of Cambridge.

Celdeling
De wetenschappers tonen in hun studie dan ook aan dat er duidelijke verbanden zijn tussen de concentratie van deze DNA-structuur en het proces waarbij DNA zich repliceert. Dat proces is cruciaal voor de deling en productie van cellen. Die ontdekking kan wel eens leiden tot nieuwe behandelingen van kanker: een ziekte waarbij cellen zich onbeheerst vermenigvuldigen. Door de nieuw ontdekte DNA-structuur namelijk te behandelen met synthetische moleculen die deze DNA-structuren vangen en vasthouden, kan voorkomen worden dat cellen hun DNA repliceren en wordt dus voorkomen dat cellen zich delen. Zo moet het mogelijk zijn om het onbeheerst delen van cellen tegen te gaan.

Gepersonaliseerde behandeling
“We zien verbanden tussen het gevangen zetten van quadruplexen (de viervoudige DNA-structuur, red.) en de mogelijkheid om ervoor te zorgen dat cellen zich delen en dat is heel opwindend,” legt onderzoeker Shankar Balasubramanian uit. “Het onderzoek wijst erop dat quadruplexen vaker zullen voorkomen in genen van cellen die zich snel delen, zoals kankercellen.” En dat biedt nieuwe mogelijkheden voor de behandeling van kanker. “Door de behandeling te richten op de viervoudige DNA-structuren ontstaat een gepersonaliseerde behandeling.” Niet het hele DNA hoeft meer aangevallen te worden: het is in de toekomst wellicht mogelijk om alleen de deling van kankercellen te stoppen.

Viervoudig DNA is niet helemaal nieuw voor de wetenschap. Eerder onderzoek toonde al aan dat dergelijke structuren in reageerbuisjes konden ontstaan. Lang dachten onderzoekers echter dat de structuur heel zeldzaam was en niet in de natuur voorkwam. Nu blijkt de structuur dus ook in menselijke cellen tot stand te komen. “Dit onderzoek benadrukt de potentie die het bestuderen van deze ongebruikelijke DNA-structuren heeft als we kanker willen verslaan,” stelt Julie Sharp, werkzaam bij Cancer Research UK.