Borstkankergen BRCA1 stuurt DNA-reparatie-eiwitten

Het gen BRCA1 heeft een sleutelrol in het complexe netwerk van eiwitten dat betrokken is bij het repareren van schade aan het DNA. Dat reparatienetwerk is bovendien veel omvangrijker dan totnogtoe bekend was: er zijn zo’n 700 eiwitten bij betrokken (Science, 25 mei).

DNA-reparatie-eiwitten zorgen ervoor dat schade die dagelijks vele malen aan het DNA in alle celkernen ontstaat, weer wordt gerepareerd. Chemische stoffen en ioniserende straling kunnen breuken veroorzaken, en tijdens de celdeling kan er iets mis gaat met het kopiëren van het DNA.

Het uitvallen van een reparatie-eiwit – bijvoorbeeld als het gen dat voor zo’n eiwit codeert is gemuteerd of ontbreekt – kan de kans op kanker vergroten. De nu ontdekte rol van het BRCA1-gen bij het herstel van DNA-schade past goed bij zijn functie als tumorsuppressor.

BRCA1 en BRCA2 zijn genen die – indien gemuteerd – al bij jonge vrouwen borstkanker kunnen veroorzaken. Vaak komt deze vroege borstkanker in families voor.

Maar het was onduidelijk of en hoe BRCA1 een rol speelt in het DNA-reparatiemechanisme.

De 24-uursdienst van reparatie-eiwitten in iedere celkern bestaat uit een groot aantal eiwitten, ieder met een eigen specialisme. Soms wordt de hulp ingeroepen van eiwitten die de celdeling regelen en deze desnoods stilleggen totdat alle DNA hersteld is. Is de schade te groot, dan wordt het zelfmoordprogramma (apoptose) in de cel geactiveerd.

BRCA1 blijkt in verschillende eiwitcomplexen bij de herkenning, reparatie en regulering van de celdeling betrokken te zijn. Steeds is het daarbij op een bepaalde manier gekoppeld aan specialisten voor bepaalde functies. Deze complexen bevatten ook eiwitten die ze direct naar de plek des onheils helpen dirigeren.

Om het herstel goed te laten verlopen is communicatie tussen de verschillende onderdelen van de reparatiedienst essentieel. Daarvoor beschikken cellen over speciale enzymen, de kinasen. Die worden geactiveerd door er een fosfaatgroep aan te koppelen (fosforylering). Een geactiveerd kinase fosforyleert een volgend en geeft zo de boodschap door, net zolang tot het gewenste doelwit is bereikt. Bij de DNA-reparatie brengen specifieke kinasen uit de buurt van de schade dit mechanisme op gang. In cellen die aan radioactieve straling waren blootgesteld bleken zo’n 700 eiwitten bij het daarop volgende berichtenverkeer betrokken te zijn. Ze waren gefosforyleerd en soms zelf in een complex opgenomen. Het proces zet de cel tijdelijk op zijn kop, maar leidt doorgaans wel tot het gewenste resultaat: herstel of apoptose. Huup Dassen