Někteří hlodavci mají záhadný obranný mechanismus proti rakovině, který jim umožňuje žít (podle standardů takových malých tvorů) šťastně až do smrti. A pokud se lidstvo chce naučit, jak se vypořádat s rakovinnými nádory a metastázami, mělo by hledat recept, řekněme, z běžných proteinů
Řekněme biologka Věra Gorbunová a její kolegové z University of Rochester.
"Tento protinádorový mechanismus jsme dosud nenarazili, protože neexistuje u dvou druhů, které se nejčastěji používají pro výzkum rakoviny: u myší a lidí," říká Gorbunová. - Myši jsou malé a nežijí dlouho, lidé jsou velcí a žijí mnohem déle. Zdá se, že tento mechanismus existuje pouze u malých a současně dlouhověkých zvířat. “
Vědci objevili studiem exprese genů, které jsou zodpovědné za práci enzymu telomer v buňkách - ochranná místa na koncích chromozomů, které se zkracují s každým cyklem buněčného dělení.
Proto vysoká aktivita tohoto enzymu (regulovaného určitými proteiny - katalytickými složkami telomerázy) prodlužuje dobu, během níž si buňka zachovává schopnost dělení. To podporuje samoléčení tkáně v případě poškození, ale stejně jako cena výrazně zvyšuje riziko rakoviny.
Biologové také spojují délku života živých bytostí a riziko mutací s postupným zkracováním telomer.
Tento proces je však jen jedním z mnoha faktorů: genetické mechanismy stárnutí a změny metabolismu související s věkem teprve začínají odhalovat svá tajemství. A spojení mezi telomerami a tkáňovými opravami je docela dvojznačné.
Propagační video:
| Telomery na koncích chromozomů. Tyto oddíly DNA chrání genetické informace buňky, ale s každou divizí se neprodukují plně (ilustrace z webu wikimedia.org). |
Dříve vědci věřili, že exprese telomerázy byla určena životností druhu.
U tvorů, které žijí déle než 70 let, ve stáří roste šance na výskyt rakovinných buněk, a pak říkají, že geny začínají potlačovat aktivitu enzymu a chrání tělo co nejvíce před rakovinou, ale bohužel, aniž by tím prodlužovaly život pozemské existence (pokud na konci našeho života nebyla aktivita telomerázy potlačena, častěji bychom měli rakovinu).
Gorbunova předchozí práce však ukázala, že ve skutečnosti exprese telomerázy a její suprese u jedinců „ve věku“dobře nesouvisí s očekávanou délkou života, ale s tělesnou hmotností. V tom je logika. Čím více buněk v těle, tím vyšší je pravděpodobnost, že se jedna z nich dříve či později stane rakovinovou.
Nová studie vědců z University of Rochester odhalila ještě zajímavější podrobnosti „ze života telomerázy“pomocí příkladu hlodavců.
Proč právě oni? Skutečnost je taková, že různé druhy hlodavců zaujímají velmi širokou škálu tělesné hmotnosti a zároveň jsou to všechna příbuzná zvířata, což umožňuje přesnější srovnání jejich genů.
| Hmotnost a životnost některých hlodavců. Jak vidíte, neexistuje žádná jednoznačná korelace mezi jedním a druhým. Existuje pouze přibližný vzor (těžší - delší) a řada zajímavých výjimek z tohoto pravidla (ilustrace z webu rochester.edu). |
Ukázalo se tedy, že enzym je aktivní po celý život u malých hlodavců, ale ne u velkých hlodavců.
Dále se objevily ještě podivnější rozdíly. Například myši s aktivní telomerázou nežijí dlouho a proteiny (také s tímto „zapnutým“enzymem) - čtvrt století. Současně populace veverky nezemře na rakovinu vůbec: milovníci ocasu ocasu se šťastně vyhýbají jakékoli formě.
U myší je vše víceméně jasné - tato zvířata mohou mít rakovinu, ale pro ně taková šance není tak důležitá - kočka bude jíst dříve. Ale schopnost léčit rány může být kritická.
V proteinech vědci vysvětlují, že existuje mechanismus kompenzace, který brání rozvoji rakoviny, navzdory neustále aktivní telomeráze. A tento „vynález“používají nejen proteiny. Samy se vyznačovaly bezsrsté krtek krysy, chipmunky, muskraty a činčily.
(Podrobnosti o tomto objevu najdete v tiskové zprávě univerzity a v článku autorů studie v časopise Aging Cell.)
Co je tento mechanismus?
Gorbunová věří, že proteiny a některé z jejich dalších příbuzných si vyvinuly přísnou kontrolu nad funkcí buněk. Ti sami mohou „pochopit“, zda je rozdělení v daném okamžiku vhodné nebo nevhodné, to znamená, že rozlišují mezi zdravou reprodukcí a neomezenou reprodukcí - rakovinou.
Buňky v bílkovinách nějak brání jejich dělení, a to pouze tehdy, když je to skutečně nutné. Biologové z Rochesteru naznačují, že buňky v dlouhověkých, ale malých hlodavcích jsou velmi citlivé na signály z okolních tkání, což těmto buňkám umožňuje „rozhodnout“, zda se rozdělí nebo ne.
Vera a její kolegové doufají, že odhalí a vysvětlí tento obranný mechanismus proti rakovině. A možná tam bude způsob, jak to zahrnout do člověka.