Niektóre gryzonie mają tajemniczy mechanizm obronny przed rakiem, który pozwala im żyć długo i szczęśliwie (według standardów takich małych stworzeń). A jeśli ludzkość chce się nauczyć, jak radzić sobie z guzami nowotworowymi i przerzutami, powinna szukać przepisu, powiedzmy, na zwykłych białkach
Tak mówi biolog Vera Gorbunova i jej koledzy z University of Rochester.
„Do tej pory nie natrafiliśmy na ten mechanizm przeciwnowotworowy, ponieważ nie występuje on w dwóch gatunkach najczęściej stosowanych w badaniach nad rakiem: u myszy i ludzi” - mówi Gorbunova. - Myszy są małe i nie żyją długo, ludzie są duże i żyją znacznie dłużej. Wydaje się, że ten mechanizm istnieje tylko u małych i jednocześnie długowiecznych zwierząt”.
Naukowcy dokonali tego odkrycia, badając ekspresję genów odpowiedzialnych za pracę enzymu telomeru w komórkach - ochronnych miejsc na końcach chromosomów, które są skracane z każdym cyklem podziału komórki.
Dlatego wysoka aktywność tego enzymu (regulowana przez określone białka - katalityczne składniki telomerazy) wydłuża czas, w którym komórka zachowuje zdolność podziału. Wspomaga to samoleczenie się tkanki w przypadku uszkodzenia, ale podobnie jak cena znacznie zwiększa ryzyko raka.
Biolodzy również łączą długość życia istot żywych i ryzyko mutacji ze stopniowym skracaniem telomerów.
Ale ten proces to tylko jeden z wielu czynników: genetyczne mechanizmy starzenia się, a także związane z wiekiem zmiany metabolizmu, dopiero zaczynają ujawniać swoje sekrety. A związek między telomerami a naprawą tkanek jest dość niejednoznaczny.
Film promocyjny:
| Telomery na końcach chromosomów. Te sekcje DNA chronią informację genetyczną komórki, ale przy każdym podziale nie odtwarzają się w pełni (ilustracja z serwisu wikimedia.org). |
Wcześniej naukowcy uważali, że ekspresja telomerazy zależy od długości życia gatunku.
U stworzeń żyjących dłużej niż 70 lat w starszym wieku zwiększa się szansa pojawienia się komórek rakowych, a następnie, jak mówią, geny zaczynają tłumić aktywność enzymu, chroniąc organizm w jak największym stopniu przed rakiem, ale niestety bez przedłużania życia ziemskiego (jeśli pod koniec naszego życia aktywność telomerazy nie została stłumiona, znacznie częściej zachorowalibyśmy na raka).
Jednak poprzednia praca Gorbunovej wykazała, że w rzeczywistości ekspresja telomerazy i jej tłumienie u osób w wieku dobrze koreluje nie z oczekiwaną długością życia, ale z masą ciała. Jest w tym logika. Im więcej komórek w organizmie, tym większe prawdopodobieństwo, że jedna z nich prędzej czy później stanie się rakowa.
Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z University of Rochester ujawniło jeszcze bardziej interesujące szczegóły „z życia telomerazy” na przykładzie gryzoni.
Dlaczego właśnie oni? Faktem jest, że różne typy gryzoni zajmują bardzo szeroki zakres masy ciała, a jednocześnie wszystkie są zwierzętami pokrewnymi, co umożliwia dokładniejsze porównanie ich genów.
| Waga i długość życia niektórych gryzoni. Jak widać, nie ma jednoznacznej korelacji między jednym a drugim. Jest tylko orientacyjny wzór (trudniejszy - dłuższy) i kilka interesujących wyjątków od tej reguły (ilustracja ze strony rochester.edu). |
Okazało się więc, że u małych gryzoni enzym jest aktywny przez całe życie, ale nie u dużych.
Co więcej, pojawiły się jeszcze dziwniejsze różnice. Np. Myszy ze swoją aktywną telomerazą nie żyją długo, a białka (także z tym „włączonym” enzymem) - ćwierć wieku. Jednocześnie populacje wiewiórek w ogóle nie wymierają z powodu raka: miłośnicy orzecha ogoniastego z radością unikają wszelkich jego form.
U myszy wszystko jest mniej więcej jasne - te zwierzęta mogą zachorować na raka, ale dla nich taka szansa nie jest tak ważna - kot zje wcześniej. Ale umiejętność leczenia ran może być krytyczna.
Naukowcy wyjaśniają, że w białkach istnieje pewien mechanizm kompensacyjny, który zapobiega rozwojowi raka, pomimo stale aktywnej telomerazy. A tego „wynalazku” używają nie tylko białka. Wyróżniły się również bezwłose kretoszczury, wiewiórki, piżmaki i szynszyle.
(Szczegóły odkrycia można znaleźć w komunikacie prasowym uniwersytetu oraz w artykule autorów badania w czasopiśmie Aging Cell).
Co to za mechanizm?
Gorbunova uważa, że białka i niektórzy ich inni krewni rozwinęli ścisłą kontrolę nad funkcjami komórek. Ci drudzy sami potrafią „zrozumieć”, czy podział jest właściwy, czy niewłaściwy w danym momencie, czyli rozróżniają między zdrowym rozmnażaniem się a rozmnażaniem swobodnym - rakiem.
Komórki w białkach w jakiś sposób uniemożliwiają ich podział i tylko wtedy, gdy jest to naprawdę konieczne. Biolodzy z Rochester sugerują, że komórki długowiecznych, ale małych gryzoni są bardzo wrażliwe na sygnały z otaczających tkanek, co pozwala takim komórkom „decydować”, czy się podzielić, czy nie.
Vera i jej koledzy mają nadzieję odkryć i wyjaśnić ten mechanizm obronny przed rakiem. I być może znajdzie się sposób na włączenie tego do osoby.