Специфический фермент клетки - теломераза - и вызываемые им изменения в структуре хромосом могут быть ответственны за более частое возникновение рака в старости.

Изучение теломеров и теломераз началось недавно (первое описание в 1985 г.) и очень быстро стало "модной" и "горячей" областью в клеточной и молекулярной биологии. Дело в том, что эти структуры, как сейчас полагают, имеют

Схематическое изображение процесса работы теломеразы.

непосредственное отношение к процессу старения клетки, а также ее "программированной гибели", или апоптозу, нарушения в регуляции которого ведут к формированию опухоли. До сих пор, однако, остается неизвестным генетический базис этих явлений, то есть какие именно гены, регулирующие работу теломераз, могут отвечать за старение и образование рака.

Теломеразы - необычные ферменты, они состоят не только из белка, а включают еще и участок РНК, что наблюдается очень редко, особенно у высших животных. Эти ферменты регулируют длину концевых участков на хромосомах - теломеров. Процесс деления происходит так, что при каждом новом делении теломеры укорачиваются, и когда их длина становится слишком малой, клетка перестает делиться - у нее наступает "кризис хромосом", которые после деления слипаются и не могут разойтись по дочерним клеткам. В то же время хромосомы в таких "старых" клетках становятся чрезвычайно ломкими. А разрывы в хромосомах могут активировать процесс опухолеобразования.

Ученые предположили, что склонность к более частому формированию опухолей у "стариков" по сравнению с более молодыми организмами связана именно с этой особенностью работы теломераз, и проверили эту гипотезу на мышах [1].

Мышам в норме не свойственна данная особенность, то есть опухоли образуются у них с одинаковой частотой как у молодых, так и у старых животных, а теломеры с возрастом не укорачиваются. Однако если у них "выключить" ген mTerc, ответственный за нормальную функцию теломеразы, у животных в старшем возрасте начинает прослеживаться та же тенденция, что и у людей - они заболевают раком чаще. У таких мышей "старшего поколения" процент "поломанных" хромосом составляет 20,5%, что почти в 10 раз больше, чем у молодых.

Наиболее частыми (в 25% случаев) из хромосомных поломок у мышей старших генераций были изменения в шестой хромосоме. Другие хромосомные аномалии, произошедшие у них, свойственны также и людям, страдающим одним из видов рака - карциномой.

Таким образом, кажется очень вероятным, что неполадки в функционировании теломеразы могут вызывать опухоли при старении организма. Остается выяснить, с какой частотой и какие типы рака при этом преимущественно могут образовываться, а также какие конкретно гены, кроме mTerc, участвуют в этом процессе.

[1] O'Hagan R. C. et al. Telomere dysfunction provokes regional amplification and deletion in cancer genomes. Cancer Cell (16 July 2002).

источник новости

С. Григорович