Dažiem grauzējiem ir noslēpumains aizsardzības mehānisms pret vēzi, kas ļauj viņiem dzīvot (pēc tik sīku radījumu standartiem) laimīgi kādreiz pēc tam. Un, ja cilvēce vēlas iemācīties tikt galā ar vēža audzējiem un metastāzēm, tai vajadzētu meklēt recepti, teiksim, no parastajiem proteīniem
Tā saka biologe Vera Gorbunova un viņas kolēģi no Ročesteras universitātes.
“Mēs līdz šim neesam saskārušies ar šo pretaudzēju mehānismu, jo tas nepastāv divās sugās, kuras visbiežāk izmanto vēža izpētei: pelēm un cilvēkiem,” saka Gorbunova. - Peles ir mazas un nedzīvo ilgi, cilvēki ir lieli un dzīvo daudz ilgāk. Un šķiet, ka šis mehānisms pastāv tikai mazos un vienlaikus ilgmūžīgos dzīvniekos."
Zinātnieki atklāja, pētot gēnu ekspresiju, kas ir atbildīgi par telomēru fermenta darbu šūnās - aizsargājošās vietās hromosomu galos, kas tiek saīsināti ar katru šūnu dalīšanas ciklu.
Tāpēc šī enzīma augstā aktivitāte (ko regulē daži proteīni - telomerāzes katalītiskie komponenti) pagarina laiku, kurā šūna saglabā spēju sadalīties. Tas veicina audu pašdziedināšanu bojājumu gadījumā, bet, tāpat kā cena, ievērojami palielina vēža risku.
Arī biologi dzīvo būtņu dzīves ilgumu un mutāciju risku saista ar pakāpenisku telomēru saīsināšanu.
Bet šis process ir tikai viens no daudzajiem faktoriem: novecošanās ģenētiskie mehānismi, kā arī ar vecumu saistītās metabolisma izmaiņas tikai sāk atklāt savus noslēpumus. Un savienojums starp telomeriem un audu labošanu ir diezgan neskaidrs.
Reklāmas video:
| Telomēri hromosomu galos. Šīs DNS sadaļas aizsargā šūnas ģenētisko informāciju, taču ar katru dalījumu tās pilnībā neatveidojas (ilustrācija vietnē wikimedia.org). |
Iepriekš zinātnieki uzskatīja, ka telomerāzes ekspresiju nosaka sugas dzīves ilgums.
Radībās, kas dzīvo ilgāk par 70 gadiem, vecumdienās palielinās vēža šūnu parādīšanās iespējas, un pēc tam, pēc viņu teiktā, gēni sāk nomākt fermenta darbību, pēc iespējas vairāk aizsargājot ķermeni no vēža, bet, diemžēl, tādējādi nepagarinot zemes eksistences dzīvi (ja dzīves beigās telomerāzes aktivitāte netika nomākta, vēzi mēs iegūtu daudz biežāk).
Tomēr Gorbunova iepriekšējais darbs parādīja, ka patiesībā telomerāzes izpausme un tās nomākums indivīdiem "vecumā" labi korelē nevis ar paredzamo dzīves ilgumu, bet ar ķermeņa svaru. Šajā ir loģika. Jo vairāk ķermeņa šūnu, jo lielāka ir varbūtība, ka kāda no tām agrāk vai vēlāk kļūs vēža vēzis.
Jauns Ročesteras universitātes zinātnieku pētījums, izmantojot grauzēju piemēru, ir atklājis vēl interesantākas detaļas "no telomerāzes dzīves".
Kāpēc tieši viņi? Fakts ir tāds, ka dažādi grauzēju veidi aizņem ļoti plašu ķermeņa masas diapazonu, tajā pašā laikā viņi visi ir saistīti dzīvnieki, kas ļauj pareizāk salīdzināt viņu gēnus.
| Dažu grauzēju svars un mūžs. Kā redzat, nepastāv viennozīmīga korelācija starp vienu un otru. Šim noteikumam ir tikai aptuvens modelis (grūtāk - garāks) un vairāki interesanti izņēmumi (ilustrācija no vietnes rochester.edu). |
Tātad izrādījās, ka enzīms visu mūžu ir aktīvs maziem grauzējiem, bet ne lieliem.
Turklāt parādījās pat svešākas atšķirības. Piemēram, peles ar aktīvo telomerāzi ilgi nedzīvo, bet olbaltumvielas (arī ar šo “ieslēgto” enzīmu) - ceturtdaļu gadsimta. Tajā pašā laikā vāveres nemirst no vēža: astes riekstu cienītāji labprāt izvairās no jebkāda veida tā.
Ar pelēm viss ir vairāk vai mazāk skaidrs - šie dzīvnieki var saslimt ar vēzi, taču viņiem šāda iespēja nav tik būtiska - kaķis ēdīs agrāk. Bet spēja dziedēt brūces var būt kritiska.
Olbaltumvielās, skaidro pētnieki, pastāv sava veida kompensācijas mehānisms, kas novērš vēža attīstību, neskatoties uz pastāvīgi aktīvo telomerāzi. Un šo "izgudrojumu" izmanto ne tikai olbaltumvielas. Arī bezmolu žurkas, burunduki, muskati un šinšillas izcēlās.
(Sīkāka informācija par atklājumu atrodama universitātes paziņojumā presei un pētījuma autoru rakstā žurnālā Aging Cell.)
Kāds ir šis mehānisms?
Gorbunova uzskata, ka olbaltumvielas un daži citi viņu radinieki ir izstrādājuši stingru kontroli pār šūnu funkcijām. Pēdējie paši var "saprast", vai dalīšana noteiktā brīdī ir piemērota vai nepiemērota, tas ir, viņi atšķir veselīgu vairošanos no neierobežotas vairošanās - vēzi.
Šūnas olbaltumvielās kaut kā novērš to dalīšanos un tikai tad, kad tas tiešām ir nepieciešams. Ročesteras biologi spriež, ka ilgstoši dzīvojošu, bet mazu grauzēju šūnas ir ļoti jutīgas pret apkārtējo audu signāliem, kas ļauj šādām šūnām "izlemt" sadalīt vai nedalīt.
Vera un viņas kolēģi cer atklāt un izskaidrot šo aizsardzības mehānismu pret vēzi. Un tur, iespējams, būs veids, kā to iekļaut cilvēkā.