Jesteśmy skazani na śmierć i nic nie może temu zapobiec - powiedziała prof. Barbara Tudek z Wydziału Biologii UW, komentując werdykt Komisji Noblowskiej, która przyznała tegoroczną nagrodę w dziedzinie fizjologii i medycyny odkrywcom podstaw mechanizmu starzenia się komórek i procesu nowotworzenia.
W poniedziałek w Sztokholmie ogłoszono, że troje Amerykanów - Carol Greider, Elizabeth Blackburn i Jack Szostak - zostali wyróżnieni za wyjaśnienie, w jaki sposób telomery i enzymy - telomerazy przyczyniają się do ochrony chromosomów. To zjawisko kluczowe dla zrozumienia procesów starzenia się komórek oraz rozwoju nowotworów.
Jak wyjaśniła prof. Tudek, telomery to krótkie fragmenty umiejscowione na końcach liniowych chromosomów. Ich funkcja polega na zabezpieczaniu chromosomów przed uszkodzeniem podczas kopiowania, będącego podstawą procesu replikacji DNA. Telomery skracają się podczas każdego podziału komórki, a z czasem zanikają, co prowadzi do śmierci komórki. Tak więc liczba podziałów, a więc i czas życia komórki, ściśle zależą od tych fragmentów.
Telomerazy są zaś enzymami, których zadaniem jest dobudowywanie brakujących odcinków nici DNA podczas procesu replikacji. Występują w intensywnie dzielących się komórkach, a ich aktywność zmniejsza się z wiekiem. W komórkach nowotworowych aktywność telomeraz zwykle jest podwyższona.
"Od telomerów zależy życie komórki albo jej śmierć. Komórki nowotworowe, które mają nadmiernie aktywowaną telomerazę są nieśmiertelne" - wyjaśniła prof. UW.
Jak dodała, odkrycie mechanizmu działania telomeraz w istotny sposób zmieniło oblicze współczesnej biotechnologii i biologii molekularnej. "Ich wykorzystanie umożliwia nam prowadzenie badań na liniach komórkowych. Normalne komórki dzielą się bowiem tylko kilkadziesiąt razy, a potem umierają albo podlegają transformacji nowotworowej - mówiła Tudek. - Wykorzystując telomerazę możemy komórki unieśmiertelnić, a dzięki temu swobodnie badać procesy fizjologiczne bądź chorobowe w nich zachodzące. Jest to więc podstawowe narzędzie do badań procesów biochemicznych zachodzących w komórce".
"Przez pewien czas wydawało się też, że telomeraza może być bardzo dobrym celem terapeutycznym, ze względu na jej wzmożoną aktywność w komórkach nowotworowych - mówiła dalej biolożka. - Naukowcy myśleli, że jeśli znajdą inhibitory tego enzymu i go zablokują, to zwalczą też choroby nowotworowe. W swoim czasie takich badań prowadzono bardzo dużo i znaleziono wiele różnych inhibitorów. Niestety okazało się, że poza telomerazą komórki mogą jeszcze inaczej przedłużać sobie chromosomy - na drodze rekombinacji. I okazało się, że opracowane leki nie są skuteczne, bo komórki potrafią obejść ich działanie".
Jak zaznaczyła Barbara Tudek, telomery i telomerazy kojarzą nam się przede wszystkim z procesami starzenia. "Wpływają na skracanie chromosomów i umieranie komórek, co ma bezpośrednie przełożenie na starzenie organizmów". Jednak, zdaniem badaczki, próby przedłużania życia poprzez modyfikowanie aktywności telomeraz mogłoby przynieść odwrotny od zamierzonego efekt, gdyż prowadziłyby do powstania komórek nowotworowych. "Jeśli komórka będzie miała zaburzony mechanizm apoptozy (zaprogramowanej śmierci), to nowotwory będą się rozwijały w znacznie zwiększonym tempie i dużo częściej niż normalnie. Zawsze istniałoby więc ryzyko, że aktywacja telomerazy może się równać transformacji nowotworowej" - wyjaśniła.
Profesor przypomniała też o innym ważnym aspekcie, który się z tym wiąże. "W trakcie życia jesteśmy stale narażeni na czynniki uszkadzające nasz materiał genetyczny, co prowadzi do gromadzenia licznych mutacji, także tych niekorzystnych. Wcześniej badacze nie zdawali sobie sprawy z tego, że biorąc jądro ze starej komórki, biorą też wszystkie mutacje, które się tam nagromadziły. Taka komórka nie będzie więc żyć tyle, co +nowa+. Tak było np. podczas klonowania owieczki Dolly. Owszem, urodził się młody organizm, ale obarczony tymi wszystkimi mutacjami. Dolly miała silny artretyzm i w ogóle zestarzała się dużo szybciej niż zakładano" - tłumaczyła biolog. "Widać więc wyraźnie, że nie możemy być wieczni, gdyż jesteśmy narażenia na wpływy środowiska, które powodują mutacje" - dodała.
Tudek przypomniała też, że istnieje nawet teoria na temat roli telomeraz w utrzymaniu całej populacji i procesie starzenia. Zakłada, iż organizm już od momentu wydania potomstwa zmierza do śmierci, po to, aby zostawić miejsce dla nowej generacji.
"Funkcją telomeraz i telomerów jest więc utrzymywanie komórki przy życiu - podsumowała profesor. - Ale, w dużym uproszczeniu, można orzec, iż jednocześnie przyczyniają się one do eliminacji pojedynczych komórek, a następnie eliminacji całego organizmu z populacji. Pojawiające się z wiekiem wyciszenie telomerazy służy temu, żebyśmy mogli spokojnie odejść i zostawić miejsce młodszym pokoleniom. Nie wyobrażam sobie, żeby było inaczej". (PAP)
kap/ tot/ mow/
