Со временем кончики ваших хромосом, называемые теломерами, становятся короче. Этот процесс долгое время рассматривался как нежелательный побочный эффект старения, но недавнее исследование показывает, что он действительно полезен для вас.
«Теломеры защищают генетический материал», — говорит Тития де Ланге, профессор Леона Гесса в Рокфеллере. «ДНК в теломерах укорачивается, когда клетки делятся, что в конечном итоге останавливает деление клеток, когда запас теломер истощается».
Новые результаты лаборатории де Ланге являются первым доказательством того, что укорочение теломер помогает предотвратить рак у людей, вероятно, из-за его способности сокращать деление клеток. Результаты, опубликованные в eLife, были получены путем анализа мутаций в семьях с исключительной историей рака, и они представляют собой ответ на давний вопрос о взаимосвязи между теломерами и раком.
Давний спор
В стволовых клетках , в том числе в тех, которые производят яйцеклетки и сперму, теломеры поддерживаются теломеразой, ферментом, который добавляет теломерную ДНК к концам хромосом. Однако теломераза отсутствует в нормальных клетках человека, поэтому их теломеры отмирают. Эта программа сокращения теломер ограничивает количество делений нормальных клеток человека примерно до 50.
Идея о том, что укорочение теломер может быть частью защиты организма от рака, была впервые предложена несколько десятилетий назад. Ученые предположили, что после 50-кратного деления опухолевой клетки на ранней стадии истощение резерва теломер блокирует дальнейшее развитие рака. Только те виды рака, которым удается активировать теломеразу, могут преодолеть этот барьер.
Клинические наблюдения, похоже, подтвердили эту гипотезу. «Большинство клинически обнаруживаемых видов рака повторно активировали теломеразу, часто в результате мутаций», — говорит де Ланге. Более того, эксперименты на мышах показали, что сокращение теломер действительно может защитить от рака. Тем не менее, доказательства существования системы супрессора теломер опухолей оставались неуловимыми в течение последних двух десятилетий, а ее существование у людей оставалось спорным.
Решение многолетней проблемы
Путь подавления теломер опухолей может работать только в том случае, если мы родились с теломерами правильной длины; Если теломеры слишком длинные, резерв теломер не исчерпается вовремя, чтобы остановить развитие рака. Более длинные теломеры дадут раковым клеткам дополнительные деления, во время которых мутации могут проникнуть в генетический код, включая мутации, активирующие теломеразу.
В течение десятилетий лаборатория де Ланге изучала сложный процесс, с помощью которого регулируются теломеры. Она и другие определили набор белков, которые могут ограничивать длину теломер в культивируемых клетках человека, в том числе белок под названием TIN2. Когда TIN2 ингибируется, теломераза разрастается и чрезмерно удлиняет теломеры. Но не было известно, регулирует ли TIN2 также длину теломер при рождении.
Тупиковая ситуация с супрессором теломерных опухолей продолжалась до тех пор, пока врачи Медицинского центра Университета Радбауд в Голландии не связались с де Ланге по поводу нескольких семей, склонных к раку. Врачи обнаружили, что в этих семьях были мутации в TINF2, гене, кодирующем белок TIN2, который играет важную роль в контроле длины теломер. Именно тогда они попросили де Ланге вмешаться.
Загрузка...
