En ny studie har avslöjat över 200 metaboliska enzymer som är direkt fästa vid människans DNA inuti cellkärnan, vilket utmanar traditionella syner på cellprocesser. Dessa enzymer bildar unika mönster i olika vävnader och cancerformer, beskrivna som ett 'nukleärt metaboliskt fingeravtryck'. Upptäckten tyder på kopplingar mellan metabolism och genreglering som kan påverka cancerns utveckling och behandling.
Forskare har identifierat mer än 200 metaboliska enzymer som är bundna till kromatin, DNA:s förpackning, inne i människans cellkärna. Detta fynd, publicerat i Nature Communications den 9 mars 2026, visar att enzymer som vanligtvis är förknippade med energiproduktion i mitokondrierna finns i kärnan i olika celltyper. Forskarteamet, ledd av Dr. Sara Sdelci vid Centre for Genomic Regulation, använde en teknik för att isolera proteiner fästa vid kromatin. De analyserade 44 cancercellinjer och 10 friska celltyper från tio vävnader. Ungefär 7 procent av de kromatinbundna proteinerna var metaboliska enzymer, vilket indikerar en potentiell 'minimetabolism' i kärnan. Mönstren av dessa enzymer varierar beroende på vävnad och cancertyper. Till exempel var enzymer involverade i oxidativ fosforylering, en nyckelprocess för energiproduktion, vanliga i bröstcancerceller men frånvarande i lungcancerceller. Denna trend höll i prover från patienters tumörer, vilket belyser vävnadsspecifik nukleär metabolism. „Vi har behandlat metabolism och genomreglering som två separata universum, men vårt arbete tyder på att de kommunicerar med varandra, och cancerceller kan utnyttja dessa samtal för att överleva“, sade Dr. Savvas Kourtis, studiens försteförfattare. Experiment visade att vissa enzymer, såsom de för DNA-syntes och -reparation, klumpar ihop sig nära skadat kromatin för att hjälpa till med genomreparation. Enzymet IMPDH2 stödjer till exempel genomstabilitet när det befinner sig i kärnan men påverkar olika vägar i cytokoplasm. „Många av dessa enzymer syntetiserar essentiella byggstenar för livet, och deras nukleära lokalisation är förknippad med DNA-reparation“, noterade Dr. Sdelci. „Deras närvaro i kärnan kan därför direkt påverka hur cancerceller svarar på genotoxisk stress, ett kännetecken för många kemoterapeutiska behandlingar.“ Studien väcker frågor om hur stora enzymer kan ta sig in i kärnan trots storleksbegränsningar vid kärnporerna, och om alla observerade enzymer är aktiva där. Forskare föreslår att denna nukleära metabolism kan förklara de varierande svaren hos cancer på terapier som riktar sig mot metabolism eller DNA-reparation, vilket potentiellt kan vägleda framtida diagnostik och behandlingar.
