На клеточном уровне старение и рак - две стороны одной и той же медали. Механизм, который ограничивает продолжительность жизни клетки, может быть замедлен, но это может превратить такие клетки в раковую опухоль, поскольку они в этом случае делятся бесконтрольно, вместо того, чтобы умирать. Но ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (одно из самых престижных высших учебных заведений Европы) нашли способ управлять этим механизмом, который фактически отключает бессмертие раковых клеток, позволяя им медленно умирать естественным путем.
Каждый раз, когда клетка делится, она обращается к «чертежам», содержащимся в хромосомах, но некоторая генетическая информация теряется с каждым делением. Чтобы защитить важные частицы, кончики хромосом покрыты повторяющимися последовательностями «мусорной» части ДНК (это более 70% от ДНК человека), известной, как теломеры. Но в конце концов, даже они разрушаются, оставляя клетку уязвимой для повреждений – которые отражаются на нас, как морщины, седые волосы, снижение обмена веществ и более высокие шансы заболеть. Таким образом, длина теломер неразрывно связана со старением. Чем они меньше, тем мы выглядим старее.
Но у нас есть защитник, сражающийся на нашей стороне. Теломераза - это фермент, который активно работает, чтобы противостоять естественной деградации теломер, компенсируя их укорачивание, когда клетки делятся. К сожалению, усилия маленького крестоносца в конечном счете тщетны, и старение всегда побеждает. Но именно работа этого трудолюбивого фермента делает его ключевой целью в антивозрастных исследованиях, связанных с омолаживанием, и ученые разрабатывают способы увеличения его количества или перезагрузки его функции.
Но у теломеразы есть и темная сторона. Рак захватывает этот фермент, чтобы сделать опухоли практически бессмертными.
Около 85% раковых клеток обладают теломеразной активностью. Поэтому считается, что активация теломеразы является одним из предвестников на пути клетки к злокачественному перерождению. Блокирование работы этого фермента было проверено как один из способов борьбы с раком, но пока это сложно сделать.
Новое исследование EPFL показало, что вместо того, чтобы непосредственно бороться с теломеразой, опухоли можно снова сделать смертными, нацеливаясь на их теломеры. Исследователи обнаружили два антиоксидантных фермента, известных как PRDX1 и MTH1, которые помогают защитить теломеры от повреждения окислением.
Команда ученых обнаружила, что блокирование этих двух ферментов приводило к лучшему результату, чем в случае работы с теломеразой. В результате чего опухолевые теломеры были повреждены повторно делением. Хотя теломераза продолжала пытаться восполнить их, но этого было уже недостаточно, и клетки в конечном итоге умерли естественной смертью.
«Вместо того, чтобы ингибировать (замедлять) сам фермент, мы нацеливаемся на его субстрат - конец хромосомы - делая его нерасширяемым под действием теломеразы», - говорит Иоахим Лингнер, соавтор исследования.
Источник: Федеральная политехническая школа Лозанны (Швейцария)