Teadlased avaldavad telomeraasi ettevaatust

Teadlased avaldavad telomeraasi ettevaatust
Teadlased avaldavad telomeraasi ettevaatust
Anonim

Cold Spring Harbor, NY – Ensüüm telomeraas on pälvinud suurt tähelepanu alates 1998. aastast, mil teadlased näitasid, et selle ensüümi ekspresseerimine inimese koekultuuri rakkudes pikendas oluliselt rakkude eluiga. Telomeraasi ekspressioon tunnistati kohe kasulikuks strateegiaks rakupõhiste terapeutiliste protseduuride jaoks vajaliku suure hulga rakkude kasvatamiseks. Nüüd aga teatavad teadlased, et telomeraasi kasutamine inimese koekultuuri rakkude eluea pikendamiseks on seotud c-myc onkogeeni aktiveerimisega ja võib seega kujutada endast teatud vähiriski, kui rakud on ette nähtud terapeutiliseks kasutamiseks inimestel.

David Beach Wolfsoni Biomeditsiiniuuringute Instituudist (Londoni Ülikooli kolledž) ja tema kolleegid teatasid nendest leidudest ajakirja Nature 15. juuni numbris. Uuringus osalesid Beachiga Jing Wang ettevõttest Genetica, Inc. (Cambridge, Massachusetts) ja Gregory Hannon Cold Spring Harbor Laboratoryst.

Kromosoomide otsad, mida nimetatakse telomeerideks, koosnevad spetsiifilistest korduvatest DNA järjestustest (inimestel TTAGGG), mis aitavad säilitada kromosoomi terviklikkust. Telomeraasi puudumisel lühenevad telomeerid iga raku jagunemisega. Lõpuks lõpetavad rakud jagunemise, kui nad tunnevad, et nende telomeerid on kromosomaalse terviklikkuse säilitamiseks liiga lühikesed. Seevastu telomeraas säilitab telomeeri pikkuse, lisades nukleotiide ükshaaval olemasolevatele kromosoomiotstele reguleeritud viisil.

Teistes laborites tehtud katsed näitasid, et telomeraasi ekspressiooni kasutamine kultiveeritud rakkude eluea pikendamiseks ei paistnud muutvat neid rakke hüperproliferatiivseks vähivormiks.Nüüd on Beach ja tema kolleegid näidanud, et sellistes rakkudes on täheldatud vähem alt üht vähirakkude tunnust, nimelt c-myc onkogeeni aktivatsiooni.

Tihtipeale läbivad kultuuris kasvatatud rakud – näiteks selles uuringus kasutatud inimese rinnaepiteelirakud (HMEC) – populatsiooni 50–60 kahekordistumist, enne kui nad kasvu lõpetavad või vananevad. Et teha kindlaks, kas püsiv telomeraasi ekspressioon on vajalik selleks, et võimaldada HMEC-rakkudel oma tavapärasest vananemispunktist kaugemale kasvada, kasutasid Beach ja tema kolleegid retroviirust, mis kandis inimese telomeraasi kodeerivat geeni. Pärast 40 kahekordistamist nakatati HMEC-rakud retroviirusega ja sellest tulenev telomeraasi ekspressioon võimaldas rakkudel jaguneda tavapärasest vananemispunktist kaugemale. Seejärel kasutasid teadlased geneetilist trikki, et kõrvaldada telomeraasi geeni retroviiruse koopia, vältides seega telomeraasi geeni edasist ekspressiooni. Või nii nad arvasid.

Nende üllatuseks püsis telomeraasi aktiivsus rakkudes kõrge vähem alt 20 populatsiooni kahekordistumist pärast retroviiruse kaudu leviva telomeraasi geeni elimineerimist. See tähendas, et rakkude enda telomeraasi geenide ekspressioon oli ootamatult sisse lülitatud.

Beach, Wang ja Hannon (ja nende kaaslased) olid varem näidanud, et c-myc onkogeeni poolt kodeeritud võimas transkriptsioonifaktor stimuleerib telomeraasi geeni ekspressiooni. Seega leidsid nad, et hiljutises uuringus täheldatud kõrgenenud telomeraasi ekspressioon võib olla c-myc onkogeeni aktivatsiooni tagajärg.

Kooskõlas selle ideega täheldasid teadlased, et c-myc ekspressioonitase oli kaks kuni kolm korda kõrgem rakkudes, mis olid retroviiruse sissetoomisega immortaliseeritud (võimaldati kasvada üle oma tavapärase vananemispunkti). - edastatud telomeraasi geen. See c-myc üleekspressiooni aste oli sarnane rinnavähi rakuliini omaga, mille teadlased kasutasid kontrollina. Kuigi immortaliseeritud HMEC-rakud ei transformeerunud täielikult vähkkasvajasse olekusse, on kõrgenenud c-myc ekspressioon oluline samm mitmeastmelises protsessis, mis viib rakkude pahaloomulise transformatsioonini.

C-myc onkogeeni muutunud ekspressiooni täheldatakse Ameerika Ühendriikides ligikaudu 70 000 surmaga lõppeva vähi puhul aastas.Seetõttu näitab uus uuring, et telomeraasi ekspressiooni kasutamisele kultiveeritud rakkude eluea pikendamiseks terapeutilistel eesmärkidel tuleb suhtuda ettevaatlikult.

Populaarne teema