新发现的DNA修复机制指出了癌症和神经退行性疾病的潜在治疗靶点
紧紧盘绕在几乎每个人体细胞中的DNA每天都会受到来自体内和体外的成千上万的伤害，这就是为什么人体进化出了多种高效的修复DNA损伤的机制。
“我们有完善的机制来修复DNA断裂，当这些机制失效时，我们就会患上疾病。我们积累基因组不稳定性我们积累突变，许多疾病的发生是因为细胞无法修复DNA，”Raul Mostoslavsky医学博士说，他是MGH癌症中心的科学联合主任和哈佛医学院的Laurel Schwartz肿瘤学(医学)教授。
DNA损伤修复是一把双刃剑:当它出错时，它会导致癌症和退行性运动障碍等疾病，但它也可以被利用来治疗多种形式的癌症，使用干扰DNA自我修复能力的药物，从而导致癌细胞停止复制和死亡。
Mostoslavsky解释说，以前对DNA修复机制的研究是使用生物化学家开发的纯化蛋白质的系统进行的，但这些系统的产量或“通量”相对较低。
“我们决定开发一种高通量检测方法，试图以更公正的方式识别修复因子。我们最终开发了一种独特的基于显微镜的自动系统来产生DNA损伤，并收集这些类型损伤所招募的蛋白质的信息，”他说。
与马德里国家癌症研究中心以及美国、加拿大和中国其他中心的合作研究人员一起，Mostoslavsky及其在MGH和哈佛大学的同事开发了一种高度敏感的方法来可视化DNA修复机制。利用这项技术，他们已经确定了9种参与DNA修复的新蛋白质，这一发现可以帮助研究人员开发新的抗癌药物，以及提高现有疗法有效性的方法。
他们在杂志上描述了他们的技术——高通量显微镜和机器学习的结合细胞的报道．
研究人员首先开发了一种高通量显微镜测试来分析蛋白质是如何被双链DNA断裂吸引或排除的。通过这个系统，他们生成了384个大部分未知因子的文库，并能够识别出当DNA损伤发生时，哪些蛋白质被调用。
然后，他们进行了一项原理证明研究，跟踪一种标记为PHF20的特定因子，该因子远离DNA损伤部位，并发现PHF20被排除，因为它可以干扰另一种标记为53BP1的关键DNA修复因子的募集。
例如，Mostoslavsky及其同事开发的系统可以帮助改善乳腺癌和乳腺癌的治疗卵巢癌引起的突变癌症易感基因BRCA1和BRCA2。这些癌症用一类被称为PARP抑制剂的药物治疗，这种药物通过抑制特定的DNA起作用修复的因素。
