Jaki jest związek między telomerazą a rakiem?
Telomeraza, enzym zaangażowany w replikację DNA, odgrywa ważną rolę w rozwoju nowotworów i wydaje się wyjaśniać, dlaczego komórki rakowe rozmnażają się tak agresywnie. Związek między telomerazą a rakiem jest interesujący, ponieważ dostarcza informacji o tym, jak nowotwory utrzymują się, gdy komórki powinny przestać rosnąć, a także zapewnia pewien wgląd w potencjalne leczenie. Kierując te enzymy za pomocą leków, lekarz może zatrzymać wzrost komórek rakowych na swoich śladach, wykorzystując telomerazę i ogniwo rakowe.
W normalnych komórkach replikacja DNA kosztuje. Enzymy duplikujące chromosomy nie mogą biegać aż do końca łańcuchów DNA. Spowodowałoby to ciągłe obcinanie materiału genetycznego, a następnie degradację DNA przy każdym podziale komórki. Sekcje zwane telomerami omijają ten problem, zapewniając serię powtórzeń na końcach chromosomów. Cięcie niektórych powtórzeń nie uszkadza kodującego DNA w rdzeniu chromosomu.
Z każdym podziałem komórki telomery stają się krótsze, nawet przy obecności telomerazy w komórce, aby dodać powtórzenia podczas podziałów, aby utrzymać DNA tak stabilny, jak to możliwe. W końcu komórki nie mogą już w sposób niezawodny się replikować i linia komórkowa umiera. Liczba podziałów, do których jest zdolna komórka, może się zmieniać, aw ciele w dowolnym momencie komórki mogą mieć telomery o różnej długości. To wbudowane starzenie się to nie tylko przepis na starzenie się. Pozwala to również ciału na zamykanie komórek, gdy ich DNA ulega uszkodzeniu w wyniku wielokrotnych replikacji, ponieważ odcinki są zbyt krótkie, aby DNA mógł je wiarygodnie skopiować.
Naukowcy badający raka zauważyli, że komórki nowotworowe często zawierają te specyficzne białka. Wykazało to wyraźny związek między telomerazą a rakiem, pokazując, że komórki nowotworowe wykorzystały enzym do skutecznego unieśmiertelnienia się. Komórki rakowe zazwyczaj mają bardzo krótkie telomery, ale połączenie między telomerazą a rakiem zapewnia, że telomery pozostają wystarczająco długie, aby komórka mogła się replikować, umożliwiając wzrost guza.
Jack W. Szostak, Carol Greider i Elizabeth H. Blackburn, laureaci nagrody Nobla w dziedzinie medycyny lub fizjologii 2009, dokonali ważnego odkrycia na temat telomerazy i raka. Odkryli, że komórki nowotworowe zaczęły wytwarzać telomerazę, gdy stały się złośliwe. To tłumaczy, dlaczego ich telomery stają się wyjątkowo krótkie, ponieważ enzym nie jest obecny, aby na początku dodawać powtórzenia podczas podziału komórek. Gdy komórki zaczną wymykać się spod kontroli, tracąc kontrole replikacji, które normalnie zabiłyby komórki złośliwe, używają telomerazy do dalszego wzrostu.