Теломеры восстанавливаются!
Укорачивание хромосом обратимо
Елена Новосёлова, STRF.ru
Соматические клетки лишены теломеразной активности, и число их делений ограничено. Это так называемый «предел Хейфлика», соответствующий 50-60 клеточным делениям. С каждым делением клетки теломерный участок хромосомы укорачивается. Существует специальный фермент – теломераза, который при помощи собственной РНК-матрицы достраивает теломерные повторы и удлиняет теломеры. В большинстве дифференцированных клеток теломераза заблокирована, однако активна в стволовых, раковых и половых клетках. Именно за работы в области исследования роли ферментов группы теломераз в защите концов хромосом от укорачивания была в этом году присуждена Нобелевская премия по медицине и физиологии.
Изучение механизмов, с помощью которых удалось восстановить нормальную длину теломер в клетках мышей, может способствовать эффективному лечению таких серьёзных наследственных заболеваний как врождённый дискератоз. Кроме того, возможность регулировать активность теломеразного комплекса позволит разработать новые подходы терапии рака.
Врождённый дискератоз – генетическое заболевание, которое в своей классической форме характеризуется триадой симптомов: аномалией пигментации, дистрофией ногтей и лейкоплакией (ороговение слизистой). Больные врождённым дискератозом имеют высокую предрасположенность к развитию недостаточности костного мозга и опухолей.
К развитию дискератоза ведут мутации генов (DKC1 и TERТ), кодирующих компоненты теломеразного комплекса, и заболевание сейчас рассматривается главным образом как дефект теломеразной функции. Так, мутации гена TERT (telomerase reverse transcriptase), ответственного за синтез обратной транскриптазы, приводят к нарушению контроля длины хромосом и, как следствие, к их неправильной перегруппировке при делении клеток и генетической нестабильности. Такие клетки нежизнеспособны и быстро отмирают.
Исследователи из Ontario Cancer Institute (Торонто, Канада) под руководством профессора Леа Харрингтон (Lea Harrington) изучали механизм возникновения и развития дискератоза на линии трансгенных мышей с искусственно созданной мутацией гена TERT, что позволило проследить наследование этой мутации и её влияние на последующие 14 поколений. Каково же было удивление учёных, когда через 12 поколений они начали наблюдать восстановление нормальной функции теломеразного комплекса и стабилизацию длины хромосом. По словам авторов, это было настолько сбивающее с толку наблюдение, что им пришлось ещё несколько раз повторять эксперименты, пока они окончательно не убедились в способности теломер к восстановлению.
Специалисты предполагают возможность существования подобного механизма поддержания стабильности длины хромосом в организме человека, что позволяет защитить стволовые клетки от теломеразной эрозии. Кроме того, авторы надеются, что в ближайшее время им удастся найти способ, чтобы активировать процесс восстановления длины хромосом у людей, страдающих врождённым дискератозом и наоборот, вернуть контроль над раковыми клетками, у которых не происходит укорачивания теломер и их способность к делению неограниченна.
Результаты этих исследований будут опубликованы в журнале Disease Models & Mechanisms.
Подготовлено по материалам EurekAlert! – Mice regain ability to extend telomeres suggesting potential for dyskeratosis congenita therapy
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
19.10.2009