Sommige knaagdieren hebben een mysterieus afweermechanisme tegen kanker, waardoor ze nog lang en gelukkig kunnen leven (volgens de normen van zulke kleine wezens). En als de mensheid wil leren omgaan met kankertumoren en uitzaaiingen, moet ze op zoek gaan naar een recept van bijvoorbeeld gewone eiwitten
Dat zeggen bioloog Vera Gorbunova en haar collega's van de Universiteit van Rochester.
"We zijn dit antitumormechanisme nog niet tegengekomen, omdat het niet voorkomt bij de twee soorten die het meest worden gebruikt voor kankeronderzoek: bij muizen en bij mensen", zegt Gorbunova. - Muizen zijn klein en leven niet lang, mensen zijn groot en leven veel langer. En dit mechanisme, zo lijkt het, bestaat alleen bij kleine en tegelijkertijd langlevende dieren."
Wetenschappers deden hun ontdekking door de expressie te bestuderen van genen die verantwoordelijk zijn voor het werk van het telomeer-enzym in cellen - beschermende plaatsen aan de uiteinden van chromosomen die worden ingekort bij elke cyclus van celdeling.
Daarom verlengt de hoge activiteit van dit enzym (gereguleerd door bepaalde eiwitten - de katalytische componenten van telomerase) de tijd waarin de cel het vermogen tot delen behoudt. Dit bevordert het zelfherstel van het weefsel in geval van schade, maar verhoogt, net als een prijs, het risico op kanker aanzienlijk.
Biologen associëren ook de levensduur van levende wezens en het risico op mutaties met de geleidelijke verkorting van telomeren.
Maar dit proces is slechts een van de vele factoren: de genetische mechanismen van veroudering, evenals leeftijdsgerelateerde veranderingen in het metabolisme, beginnen net hun geheimen prijs te geven. En het verband tussen telomeren en weefselherstel is nogal dubbelzinnig.
Promotie video:
| Telomeren aan de uiteinden van chromosomen. Deze stukjes DNA beschermen de genetische informatie van de cel, maar reproduceren zich bij elke deling niet volledig (illustratie van de site wikimedia.org). |
Eerder geloofden wetenschappers dat telomerase-expressie werd bepaald door de levensduur van een soort.
Bij wezens die ouder zijn dan 70 jaar, neemt de kans op het verschijnen van kankercellen toe, en dan, zeggen ze, beginnen genen de activiteit van het enzym te onderdrukken, waardoor het lichaam zoveel mogelijk tegen kanker wordt beschermd, maar helaas zonder dat de levensduur van het aardse bestaan wordt verlengd (als aan het einde van ons leven werd de telomerase-activiteit niet onderdrukt, we zouden veel vaker kanker krijgen).
Het eerdere werk van Gorbunova toonde echter aan dat de expressie van telomerase en de onderdrukking ervan bij "oudere" individuen in feite niet correleert met de levensverwachting, maar met het lichaamsgewicht. Hier zit logica in. Hoe meer cellen in het lichaam, hoe groter de kans dat een van hen vroeg of laat kanker wordt.
Een nieuwe studie door wetenschappers van de Universiteit van Rochester heeft zelfs nog meer interessante details onthuld "uit het leven van telomerase", aan de hand van het voorbeeld van knaagdieren.
Waarom precies? Feit is dat verschillende soorten knaagdieren een zeer breed bereik in lichaamsgewicht innemen, terwijl het allemaal verwante dieren zijn, wat het mogelijk maakt om hun genen correcter te vergelijken.
| Gewicht en levensduur van sommige knaagdieren. Zoals u kunt zien, is er geen eenduidige correlatie tussen het een en het ander. Er is slechts een benaderend patroon (moeilijker - langer) en een aantal interessante uitzonderingen op deze regel (illustratie van de site rochester.edu). |
Het bleek dus dat het enzym bij kleine knaagdieren levenslang actief is, maar niet bij grote.
Verder kwamen er nog vreemdere verschillen naar voren. Muizen met hun actieve telomerase leven bijvoorbeeld niet lang, en eiwitten (ook met dit "ingeschakelde" enzym) - een kwart eeuw. Tegelijkertijd sterven eekhoornpopulaties helemaal niet door kanker: liefhebbers van noten met een staart vermijden graag elke vorm ervan.
Bij muizen is alles min of meer duidelijk - deze dieren kunnen kanker krijgen, maar voor hen is zo'n kans niet zo belangrijk - de kat zal eerder eten. Maar wonden kunnen helen kan cruciaal zijn.
In eiwitten, zo leggen de onderzoekers uit, zit een soort compensatiemechanisme dat het ontstaan van kanker tegengaat, ondanks constant actief telomerase. En deze "uitvinding" wordt niet alleen door eiwitten gebruikt. Haarloze molratten, aardeekhoorns, muskusratten en chinchilla's onderscheidden zich ook.
(Details van de ontdekking zijn te vinden in een universitair persbericht en in een artikel van de auteurs van de studie in het tijdschrift Aging Cell.)
Wat is dit mechanisme?
Gorbunova gelooft dat eiwitten en sommige van hun andere familieleden een strikte controle hebben ontwikkeld over de functies van cellen. Deze laatsten kunnen zelf 'begrijpen' of de indeling op een bepaald moment gepast of ongepast is, dat wil zeggen dat ze onderscheid maken tussen gezonde voortplanting en ongeremde voortplanting - kanker.
Cellen in eiwitten voorkomen op de een of andere manier hun deling, en alleen als het echt nodig is. Biologen uit Rochester speculeren dat cellen in langlevende maar kleine knaagdieren erg gevoelig zijn voor signalen van omringende weefsels, waardoor dergelijke cellen kunnen "beslissen" of ze zich wel of niet delen.
Vera en haar collega's hopen dit afweermechanisme tegen kanker te ontdekken en te verklaren. En daar zal misschien een manier zijn om het in een persoon op te nemen.
