تیمی از دانشمندان به سرپرستی کی-ایچی تاکاتا از مرکز یکپارچگی ژنومی (CGI) در موسسه علوم پایه (IBS) در کره جنوبی، نوع جدیدی از مکانیسم ترمیم DNA را در سلول های سرطانی مورد درمان با نسل جدید پرتودرمانی را کشف کردند.
درمان با پرتوهای یونیزه کننده اغلب در درمان سرطان استفاده می شود و اعتقاد بر این بوده است که سلول های سرطانی با ایجاد شکستگی DNA از بین می روند.
جدیدترین نوع پرتودرمانی، اشعه تولید شده توسط یک شتاب دهنده ذرات را مهار می کند که از ذرات سنگین باردار مانند یون های کربن تشکیل شده است. شتاب دهنده ذرات یون های کربن را تا حدود ۷۰ درصد سرعت نور شتاب می دهد که با DNA سلول های سرطانی برخورد کرده و از آنها را از بین می برد.
این یون ها دارای انتقال انرژی خطی بالایی هستند و بیشتر انرژی خود را در یک محدوده کوتاه آزاد می کنند که به آن پیک براگ گفته می شود. رادیوتراپی نسل جدید با متمرکز کردن پیک براگ روی تومور کار می‌کند، که در مقایسه با پرتوهای رایج مانند پرتوهای گاما یا ایکس با انتقال انرژی خطی کم، مزیت به حداقل رساندن آسیب به بافت‌های اطراف را دارد.
در حال حاضر تنها تعداد معدودی از مراکز در مانی سرطان در جهان مجهز به پرتودرمانی نسل جدید هستند، اگرچه امید می‌رود در آینده تعداد بیشتری از مراکز به آن مجهز شوند.
ضایعات DNA ایجاد شده توسط بمباران یونی سنگین نسل جدید پرتودرمانی پیچیده تر از ضایعات ناشی از پرتودرمانی سنتی است.
آسیب ها در DNA مانند سایت آپورینیک/آپریمیدینیک و تیمین/گلیکول منجر به شکستگی دو رشته ای در DNA (double-strand breaks) می شود که ترمیم آن بسیار دشوارتر از آسیب DNA معمول است. در نتیجه، درمان با این روش پیشرفته موثر تر از روش های پرتودرمانی سنتی است
سلول های سرطانی مستعد پرتودرمانی نسل بعدی
این امر باعث می شود پرتودرمانی نسل بعدی به سلاحی قوی در برابر سلول های سرطانی تبدیل شود. با این حال، اینکه چگونه این ضایعات ناشی از انتقال انرژی خطی بالا در سلول‌های پستانداران پردازش می‌شوند، به طور کامل بررسی نشده است که زیرا آسیب DNA ناشی از بمباران یونی سنگین فرآیندی است که به ندرت در طبیعت اتفاق می‌افتد.
کشف مکانیسم پیچیده ترمیم شکستگی دو رشته ای در DNA برای محققان جالب است، زیرا مسدود کردن مکانیسم ترمیم سلول‌های سرطانی می‌تواند به پرتودرمانی جدید اجازه دهد حتی موثرتر شود.
