Was ist der Zusammenhang zwischen Telomerase und Krebs?
Telomerase, ein Enzym, das an der DNA-Replikation beteiligt ist, spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Krebs und scheint zu erklären, warum sich Krebszellen so aggressiv replizieren. Der Zusammenhang zwischen Telomerase und Krebs ist von Interesse, da er Aufschluss darüber gibt, wie Krebserkrankungen fortbestehen, wenn die Zellen nicht mehr wachsen sollen, und auch einen Einblick in mögliche Behandlungen bietet. Durch die gezielte Verabreichung von Medikamenten an diese Enzyme könnte ein Arzt das Wachstum von Krebszellen stoppen, indem er die Telomerase und die Krebsverbindung ausnutzt.
In normalen Zellen ist die DNA-Replikation mit Kosten verbunden. Die Enzyme, die die Chromosomen duplizieren, können nicht bis zum Ende der DNA-Ketten laufen. Dies würde zu einem ständigen Abschneiden des genetischen Materials und einem anschließenden Abbau der DNA bei jeder Zellteilung führen. Abschnitte, die als Telomere bekannt sind, umgehen dieses Problem, indem sie eine Reihe von Wiederholungen an den Enden der Chromosomen vorsehen. Das Schneiden einiger der Wiederholungen beschädigt nicht die kodierende DNA im Kern des Chromosoms.
Mit jeder Zellteilung werden die Telomere kürzer, selbst wenn Telomerase in der Zelle vorhanden ist, um während der Teilung Wiederholungen hinzuzufügen, um die DNA so stabil wie möglich zu halten. Schließlich können sich Zellen nicht mehr zuverlässig replizieren und eine Zelllinie stirbt ab. Die Anzahl der Teilungen, zu denen eine Zelle in der Lage ist, kann variieren, und im Körper können die Zellen zu jedem beliebigen Zeitpunkt Telomere unterschiedlicher Länge aufweisen. Diese eingebaute Seneszenz ist nicht nur ein Rezept für das Altern. Es ermöglicht dem Körper auch, Zellen auszuschalten, da ihre DNA durch mehrfache Replikationen beschädigt wird, da die Abschnitte zu kurz sind, als dass die DNA zuverlässig kopieren könnte.
Krebsforscher stellten fest, dass Tumorzellen häufig diese spezifischen Proteine enthielten. Dies zeigte eine klare Verbindung zwischen Telomerase und Krebs und zeigte, dass Tumorzellen das Enzym verwendeten, um sich effektiv unsterblich zu machen. Krebszellen haben typischerweise sehr kurze Telomere, aber die Verbindung zwischen Telomerase und Krebs stellt sicher, dass die Telomere lange genug bleiben, damit sich die Zelle weiter vermehrt und ein Tumor wachsen kann.
Jack W. Szostak, Carol Greider und Elizabeth H. Blackburn, Gewinner des Nobelpreises für Medizin oder Physiologie 2009, machten eine wichtige Entdeckung über Telomerase und Krebs. Sie fanden heraus, dass Krebszellen Telomerase produzieren, nachdem sie bösartig wurden. Dies erklärt, warum ihre Telomere in erster Linie ungewöhnlich kurz werden, da das Enzym nicht vorhanden ist, um Wiederholungen während der Zellteilung hinzuzufügen. Sobald die Zellen außer Kontrolle geraten und die Replikationskontrollen verlieren, die normalerweise bösartige Zellen töten würden, verwenden sie Telomerase, um weiter zu wachsen.