Някои гризачи имат тайнствен защитен механизъм срещу рака, който им позволява да живеят (по стандартите на такива мънички същества) щастливо досега. И ако човечеството иска да се научи как да се справя с ракови тумори и метастази, трябва да потърси рецепта, да речем, от обикновените протеини
Така казват биологът Вера Горбунова и нейните колеги от университета в Рочестър.
„Досега не сме срещали този антитуморен механизъм, тъй като той не съществува при двата вида, които се използват най-често за изследване на рака: при мишки и хора“, казва Горбунова. - Мишките са малки и не живеят дълго, хората са големи и живеят много по-дълго. И този механизъм, изглежда, съществува само при малки и в същото време дълголетни животни “.
Учените направиха откритието си, като изучиха експресията на гени, които са отговорни за работата на ензима теломер в клетките - защитни места в краищата на хромозомите, които се съкращават с всеки цикъл на делене на клетките.
Следователно високата активност на този ензим (регулирана от определени протеини - каталитичните компоненти на теломеразата) удължава времето, през което клетката запазва способността да се дели. Това насърчава самолечението на тъканите в случай на увреждане, но подобно на цената значително увеличава риска от рак.
Биолозите също свързват продължителността на живота на живите същества и риска от мутации с постепенното скъсяване на теломерите.
Но този процес е само един от много фактори: генетичните механизми на стареене, както и свързаните с възрастта промени в метаболизма, тепърва започват да разкриват своите тайни. А връзката между теломерите и възстановяването на тъканите е доста нееднозначна.
Промоционално видео:
| Теломери в краищата на хромозомите. Тези раздели на ДНК защитават генетичната информация на клетката, но с всяко разделяне те не се възпроизвеждат напълно (илюстрация от сайта wikimedia.org). |
Преди това учените смятали, че експресията на теломераза се определя от продължителността на живота на един вид.
При същества, живеещи по-дълго от 70 години, в напреднала възраст шансът за появата на ракови клетки се увеличава и тогава, казват те, гените започват да потискат активността на ензима, предпазвайки тялото колкото е възможно от рак, но, уви, без това да удължава живота на земното съществуване (ако в края на живота ни теломеразната активност не беше потисната, много по-често бихме получавали рак).
Предишната работа на Горбунова обаче показа, че всъщност експресията на теломераза и нейното потискане при индивиди "на възраст" корелира добре не с продължителността на живота, а с телесното тегло. В това има логика. Колкото повече клетки са в тялото, толкова по-голяма е вероятността една от тях рано или късно да се разболее.
Ново проучване на учени от Университета в Рочестър разкри още по-интересни подробности „от живота на теломеразата“, използвайки примера с гризачи.
Защо точно те? Факт е, че различните видове гризачи заемат много широк диапазон на телесното тегло, в същото време всички те са свързани животни, което дава възможност за по-правилно сравняване на техните гени.
| Тегло и живот на някои гризачи. Както можете да видите, няма недвусмислена връзка между единия и другия. Има само приблизителен модел (по-трудно - по-дълго) и редица интересни изключения от това правило (илюстрация от сайта rochester.edu). |
Така се оказа, че ензимът е активен през целия живот при малки гризачи, но не и при големи.
По-нататък се появиха още по-странни разлики. Например мишките с тяхната активна теломераза не живеят дълго, а протеините (също с този „включен“ензим) - четвърт век. В същото време популациите на катерици изобщо не умират от рак: любителите на опашката с ядки щастливо избягват всяка форма от нея.
С мишките всичко е повече или по-малко ясно - тези животни могат да се разболеят от рак, но за тях такъв шанс не е толкова важен - котката ще се храни по-рано. Но способността да лекува рани може да бъде от решаващо значение.
В протеините, обясняват изследователите, съществува своеобразен компенсационен механизъм, който предотвратява развитието на рак, въпреки постоянно активната теломераза. И това „изобретение“се използва не само от протеини. Коси плъхове без коса, бурундуци, мускати и чинчили също се отличиха.
(Подробности за откритието могат да бъдат намерени в прессъобщение на университета и в статия на авторите на изследването в списанието Aging Cell.)
Какъв е този механизъм?
Горбунова смята, че протеините и някои от другите им роднини са развили строг контрол върху функциите на клетките. Последните сами могат да „разберат“дали разделението е подходящо или неподходящо в даден момент, тоест разграничават здравата репродукция и неограничената репродукция - рак.
Клетките в протеините по някакъв начин пречат на тяхното делене и то само когато това е наистина необходимо. Биолози от Рочестър предполагат, че клетките в дълголетни, но малки гризачи са много чувствителни към сигнали от околните тъкани, което позволява на такива клетки да "вземат решения" дали да се разделят или не.
Вера и нейните колеги се надяват да открият и обяснят този защитен механизъм срещу рака. И там може би ще има начин да го включим в човек.