Какая связь между теломеразой и раком?

Теломераза, фермент, участвующий в репликации ДНК, играет важную роль в развитии рака и, по-видимому, объясняет, почему раковые клетки реплицируются так агрессивно. Связь между теломеразой и раком представляет интерес, поскольку она предоставляет информацию о том, как рак сохраняется, когда клетки должны перестать расти, а также дает некоторое представление о потенциальных методах лечения. Направляя эти ферменты с помощью лекарств, врач может остановить рост раковых клеток в их следах, используя связь теломеразы и рака.

В нормальных клетках репликация ДНК обходится дорого. Ферменты, которые дублируют хромосомы, не могут пройти весь путь до концов цепей ДНК. Это привело бы к постоянному отсечению генетического материала и последующей деградации ДНК с каждым делением клетки. Секции, известные как теломеры, решают эту проблему, предоставляя серию повторов на концах хромосом. Вырезание некоторых из повторов не повреждает кодирующую ДНК в ядре хромосомы.

С каждым делением клетки теломеры становятся короче, даже если в клетке присутствует теломераза, чтобы добавить повторы во время деления, чтобы сохранить ДНК как можно более стабильной. В конце концов, клетки больше не могут надежно реплицироваться, и клеточная линия вымирает. Количество делений, на которые способна клетка, может варьироваться, и в организме в любой момент времени клетки могут иметь теломеры различной длины. Это встроенное старение - не просто рецепт старения. Это также позволяет организму отключать клетки, поскольку их ДНК становится поврежденной в результате многократной репликации, потому что срезы слишком короткие для надежного копирования ДНК.

Исследователи, изучающие рак, отметили, что опухолевые клетки часто содержат эти специфические белки. Это продемонстрировало четкую связь между теломеразой и раком, показывая, что опухолевые клетки использовали фермент, чтобы сделать себя эффективно бессмертным. Раковые клетки обычно имеют очень короткие теломеры, но связь между теломеразой и раком обеспечивает то, что теломеры остаются достаточно длинными, чтобы клетка продолжала размножаться, позволяя опухоли расти.

Джек У. Шостак, Кэрол Грейдер и Элизабет Х. Блэкберн, лауреаты Нобелевской премии 2009 года по медицине и физиологии, сделали важное открытие о теломеразе и раке. Они обнаружили, что раковые клетки начали продуцировать теломеразу после того, как они стали злокачественными. Это объясняет, почему их теломеры становятся необычно короткими, во-первых, потому что фермента нет, чтобы добавить повторы во время деления клеток. Как только клетки начинают выходить из-под контроля, теряя проверки на репликацию, которые обычно убивают злокачественные клетки, они используют теломеразу, чтобы продолжать расти.