Cytidindeaminase (CDA) ist ein Protein, das im Immunsystem eine Rolle spielt. Dieses Enzym wird vom CDA-Gen kodiert, das sich auf Chromosom 1 befindet. Wenn dieses Gen eine Mutation durchläuft, kann dies starke Auswirkungen auf Krebspatienten haben. Die Mutation kann die Reaktion des Körpers auf bestimmte Krebsbehandlungen aufgrund des Arzneimittelstoffwechsels verringern.
Unter normalen Bedingungen ist Cytidindeaminase an einem Stoffwechselweg beteiligt, der Nukleinsäuren erzeugt. Dieses Enzym wandelt Cytidin in Uracil um. Als solches ist es in der Lage, diese Verbindung als Nukleotid zur Verwendung in Ribonukleinsäure-RNA-Ketten herzustellen. Es kann auch Desoxyribonukleinsäure (DNA) durch das gleiche Verfahren direkt verändern.
Eine Form dieses Enzyms, die aktivierungsinduzierte Cytidindeaminase (AID), ist besonders wichtig für die Funktion des Immunsystems. B-Zellen im Immunsystem müssen bestimmte Gene, die für Immunglobulin (Ig) kodieren, umwandeln, um eine Vielzahl von Antikörpern zu produzieren. Die Fähigkeit von AID, die DNA direkt zu verändern, wird von B-Zellen für eine Art des Mischens genutzt, die als Switch-Rekombination bezeichnet wird.
Dazu muss das Enzym zunächst durch Bindung eines Cofaktors aktiviert werden. Diese Sicherheitsmaßnahme verhindert, dass DNA-Ketten bearbeitet werden, die andere Gene bilden. Mutationen in Bereichen in der Nähe des Ig-Gens können zu einer Überaktivität der Cytidin-Deaminase führen. Der resultierende Zustand wird als Hypermutation bezeichnet und ist durch ein Übermaß an genetischen Veränderungen in einem relativ kleinen Bereich gekennzeichnet.
Eine zufällige Wirkung dieses Enzyms besteht darin, die Deaktivierung bestimmter Krebsmedikamente zu katalysieren. Ein solches Medikament ist Gemcitabin, ein Molekül, das einem Nukleotid sehr ähnlich ist und die Teilungsfähigkeit von Krebszellen stören kann. Die strukturelle Ähnlichkeit mit Nukleotiden ermöglicht es der Cytidindeaminase, darauf einzuwirken und sie zu neutralisieren.
Variationen des CDA-Gens können beeinflussen, wie Individuen auf Medikamente wie Gemcitabin reagieren. Einige Unterschiede führen dazu, dass das Gen häufiger transkribiert wird, wodurch mehr Cytidin-Deaminase entsteht. Dies könnte dazu führen, dass Gemcitabin schneller metabolisiert wird und bei der Krebsbekämpfung nicht so wirksam ist. Andere Variationen führten dazu, dass das Enzym Schwierigkeiten hatte, Gemcitabin zu metabolisieren, was die Reaktion auf das Medikament verstärkte.
Es scheint Unterschiede im CDA-Gen basierend auf der ethnischen Zugehörigkeit zu geben. Bestimmte allelische Variationen des CDA-Gens werden hauptsächlich in der afroamerikanischen Bevölkerung beobachtet. Andere Unterschiede, die eine klinische Bedeutung haben könnten, waren bei Japanern häufiger als bei Chinesen-Amerikanern oder Kaukasier-Amerikanern. Diese Unterschiede könnten sich alle auf die Reaktion auf Gemcitabin und andere Krebsmedikamente auswirken und könnten wichtige Auswirkungen auf die zukünftige Krebsforschung haben.