– Det er anslått av 99,99 prosent av de skadene som skjer i DNA, blir reparert, sier professor Hans Krokan ved Institutt for kreftforskning og molekylær biologi på NTNU i Trondheim.

Krokan er en av Norges fremste eksperter på DNA- og genreparasjoner, og forskningsmiljøet rundt ham i Trondheim markerer seg også internasjonalt.

– Vi forsøker å forstå hvordan DNA-skadene blir reparert, og hvilke konsekvenser det får om de ikke blir det.

– Vi vet for eksempel at kreft skyldes mutasjoner, som igjen skyldes mangelfull reparasjon av skadet DNA. En bedre forståelse av reparasjonssystemet kan forhåpentligvis bidra til både å forebygge, diagnostisere og behandle kreft.

Farlig å leve

DNA-skader kan skyldes miljøpåvirkninger fra stråling, miljøgifter eller sollys, men også de naturlige og livsnødvendige livsprosessene skader DNA.

– Ved forbrenning av karbohydrater i kroppens brenselceller – mitokondriene – dannes det oksygenforbindelser som ikke er bra for oss.

De skadene som oppstår som følge av miljøpåvirkning, er veldig lik de skadene som oppstår spontant, sier Krokan.

Skader på DNA gir ofte en midlertidig stans i celleveksten. Dette skyldes delvis at skaden blokkerer nydannelse av DNA før celledeling.

Men enda viktigere er det at cellen har «bremseproteiner» som stopper celledelingen når DNA er skadet. Dette gir reparatørene tid til å reparere skaden før neste celledeling.

– Blir skadene ikke reparert, går celledelingen etter hvert videre, og det oppstår mutasjoner som kan resultere i sykdommer som utviklingsforstyrrelser, arvelig sykdom, kreft og for tidlig aldring.

– De fleste mutasjoner har imidlertid liten eller ingen skadelig effekt.

Komplekse systemer

Krokan og hans kolleger har kartlagt funksjonen til ulike reparasjonsenzymer både i cellekulturer, dyremodeller og vev fra mennesker, og også hvilken betydning de har for å beskytte oss mot bestemte kreftformer.

Reparasjonssystemene er svært komplekse.

– Det er om lag 220 ulike gener som koder for enzymer som driver med DNA-reparasjon. Noen skader kan repareres av et enkelt enzym, men de fleste krever samarbeid mellom flere gjennom flertrinnsreparasjoner, forklarer Krokan.

Alt er ikke tapt om første forsøk på reparasjon mislykkes. Da trer ulike backup-løsninger i kraft. Det finnes også et enzym, en spesialisert polymerase, som kan bygge bro over skadet DNA som ikke har latt seg reparere.

Nyttig grunnforskning

Krokans forskning er i utgangspunktet grunnforskning, men i dag blir avstanden mellom laboratoriet og klinikken stadig kortere. Kunnskapen kan raskt få anvendelse innenfor klinisk forskning, og etter hvert også behandling.

– Forskning på reparasjonssystemene er viktig for å forstå mekanismene bak kreftutvikling. kunnskapen kan både bidra til bedre diagnostisering og mer målrettet og effektiv behandling, sier Krokan.

Forskergruppen ved NTNU har allerede, i samarbeid med franske forskere, identifisert genvarianter som øker risikoen for bestemte typer lungekreft, mens samarbeidspartnere i Oslo har gjort lignende undersøkelser på en form for leverkreft.

Forskerne har også funnet at enkelte reparasjonsenzymer kan forsterke effekten av cellegift, og dermed gjøre behandlingen mer effektiv og mindre belastende for pasienten.

Forskningsrådet har hatt en strategisk satsing på kreftforskning i perioden 2000–2007, der dette prosjektet har fått midler. Satsingen videreføres nå for perioden 2008–2010.