Vědecká studie ukazuje, jak se buňky brání poškození DNA alkoholem

Konzumace alkoholu způsobuje vznik toxické látky nazvané acetaldehyd, která poškozuje DNA. Vědecký tým z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR nyní detailně popsal, jak buňky poškozenou genetickou informaci opravují. Jejich studie napomáhá lepšímu pochopení souvislosti mezi pitím alkoholu a vznikem rakoviny. Článek zveřejnil časopis Communications Biology ze skupiny Nature.  

Vědci se zabývali vzácným dědičným onemocněním Fanconiho anémií, která se vyznačuje neschopností opravy specifických poškození DNA. Jde o situaci, kdy se obě vlákna DNA doslova ‚přilepí‘ k sobě. Tím se zablokuje replikace genetické informace a buňka se nemůže dál dělit. Bez opravy dochází k výraznému poškození chromozomů a následkem je buď rakovina, tedy buněčné bujení, nebo naopak buněčná smrt.

Dr. Jan Šilhán z ÚOCHB vysvětluje: „Pacienti s Fanconiho anémií trpí poruchami krvetvorby a častými rakovinami. Ukázalo se, že poškození DNA vyvolané alkoholem, přesněji jeho toxický metabolit acetaldehyd, který reaguje s DNA, může vyvolávat podobné potíže i u lidí, kteří Fanconiho anémií netrpí.“

Vědci syntetizovali tento typ poškození a zkoumali enzymy které ho dokážou rozpoznat a opravit. Objevili, že enzymový komplex SXE (SLX4-XPF-ERCC1) zvládne poškozené místo přesně ‚vystřihnout‘ a tím zahájit opravu DNA. Tento enzymatický systém je mnohem univerzálnější, než se myslelo. Dokáže opravit nejen poškození způsobené alkoholem, ale například i defekty zaviněné chemoterapií či jinými toxiny.

První autorka studie, doktorandka Jana Havlíková z ÚOCHB říká: „Tyto poznatky nám pomůžou pochopit, proč u některých lidí vznikají nádorová onemocnění po alkoholu snáz než u jiných. Může jít právě o rozdíly v opravách DNA.“

V laboratoři ve Spojeném království, kde Jan Šilhán v minulosti působil, provedli jeho bývalí kolegové experimenty na myších, které měly poruchu v opravné dráze DNA, tedy nedokázaly tato poškození samy opravovat a také v enzymu odbourávajícím toxický acetaldehyd. Tato kombinace vytvořila stejné podmínky, jako by zvířata trpěla Fanconiho anémií. Měla silně poničenou krvetvorbu i DNA a často se u nich objevovala zhoubná bujení. V jednom případě se dokonce ukázalo, že když březí myš nedokázala odbourat acetaldehyd, extrémně poškozený byl také její plod.

Z nashromážděných poznatků vyplývá, že pokud má člověk genetickou mutaci v opravné dráze DNA a k tomu sníženou schopnost odbourávat acetaldehyd, hrozí mu výrazně vyšší riziko vzniku rakoviny už po požití malého množství alkoholu. „Zpráva je jasná: alkohol poškozuje DNA. Přestože jsme popsali mechanismus opravy genetické informace, zatím jde stále jen o základní výzkum a žádná zázračná pilulka neexistuje,“ uzavírá Jan Šilhán.

Publikace:

Havlikova, J., Dejmek, M., Huskova, A., Allan, A., Boura, E., Nencka, R., & Silhan, J. (2025b). Mechanistic insights into alcohol-induced DNA crosslink repair by Slx4-Xpf-Ercc1 nuclease complex in the Fanconi anaemia pathway. Communications Biology, 8(1), 1374. https://doi.org/10.1038/s42003-025-08769-3

Kontakt:

Veronika Sedláčková
veronika.sedlackova@uochb.cas.cz
+420 602 160 135

Přečtěte si také

• Expedice Kyrgyzstán odkryla krajinu dávných zemědělců a železářů
• Konference Krize biodiverzity otevřela cestu pro novou odbornou asociaci
• Bělozubka tmavá se dál šíří Českem. Vědci znovu žádají veřejnost o pomoc
• Čeští vědci objasnili nový mechanismus vzácného neurovývojového onemocnění
• Studie v Nature přináší přelomové poznatky o opravě genetických chorob u embryí
• Genomika může pomoci lépe chránit motýly i další hmyz
• Jak může vypadat Česko v roce 2100?
• Lék na dozrání plic plodu může ovlivnit i jeho vnitřní hodiny
• Do Akademie věd míří tři ERC granty pro mladé badatelské talenty
• Vědci poprvé zachytili osud mizících chromozomů v buňkách rostlinného embrya