И если человечество хочет научиться бороться с раковыми опухолями и метастазами, ему стоит поискать рецепт, скажем, у обычных белок.
Так утверждают биолог Вера Горбунова и ее коллеги из университета Рочестера.
"Мы не натыкались до сих пор на этот противоопухолевый механизм, поскольку его не существует у двух видов, которые наиболее часто используются для исследований в области рака: у мышей и людей", - говорит Горбунова. - Мыши малы и живут недолго, люди - крупные и живут куда дольше. А этот механизм, как представляется, имеется только у маленьких и в то же время долгоживущих животных".
В своей лаборатории Горбунова и ее подчиненные изучают особенности старения организмов, восстановления ДНК в клетках и развития рака.
Свое открытие ученые сделали, изучая экспрессию генов, отвечающих за работу в клетках фермента теломераза. Он восстанавливает теломеры - защитные участки на концах хромосом, которые укорачиваются при каждом цикле деления клетки.
Потому высокая активность данного фермента (регулируемая определенными белками - каталитическими компонентами теломеразы) продлевает время, в течение которого клетка сохраняет способность к делению. Это способствует самовосстановлению тканей при повреждениях, но, словно плата, заметно повышает и риск рака.
С постепенным укорачиванием теломер биологи также связывают и продолжительность жизни живых существ, и риск мутаций.
Но этот процесс - лишь один из множества факторов: генетические механизмы старения, так же как и возрастные изменения в метаболизме, только-только начинают раскрывать свои тайны. Да и связь теломер с восстановлением тканей - совсем неоднозначна.
Ранее ученые считали, что экспрессия теломеразы определяется продолжительностью жизни вида.
У существ, живущих дольше 70 лет, в преклонном возрасте возрастает шанс на появление раковых клеток, и тогда, мол, гены начинают подавлять активность фермента, защищая насколько возможно организм от рака, но, увы, не продлевая тем самым срок земного существования (если бы у нас в конце жизни активность теломеразы не подавлялась, мы бы болели раком гораздо чаще).
Однако предыдущая работа Горбуновой показала, что на самом деле экспрессия теломеразы и ее подавление у особей "в возрасте" хорошо корреспондируется не с длительностью жизни, а с массой тела. В этом есть логика. Чем больше клеток в организме, тем выше вероятность, что какая-то из них рано или поздно станет раковой.
Новое же исследование ученых из университета Рочестера открыло еще более любопытные детали "из жизни теломеразы", на примере грызунов.
Почему именно их? Дело в том, что разные виды грызунов занимают очень широкий диапазон по массе тела, в то же время - это все родственные животные, что позволяет корректнее сравнивать их гены.
Так выяснилось, что фермент активен на протяжении всей жизни в мелких грызунах, но не в больших.
Далее выявились еще более странные отличия. Скажем, мыши со своей активной теломеразой живут недолго, а белки (также с этим "включенным" ферментом) - четверть века. При этом популяции белок ничуть не вымирают от рака: хвостатые любители орехов счастливо избегают какой-либо его формы.
С мышами все более-менее понятно - эти зверьки могут болеть раком, но для них такой шанс не так уж важен - раньше кошка съест. А вот умение залечивать раны может быть критичным.
У белок же, как поясняют исследователи, существует некий компенсационный механизм, который предотвращает развитие рака, несмотря на постоянно активную теломеразу. И такое "изобретение" применяют не только белки. Еще отличились бесшерстные кротовые крысы, бурундук, ондатры и шиншиллы, сообщает News.rin.
Каков же этот механизм?
Горбунова считает, что белки и некоторые другие их родственники развили строгий контроль за функциями клеток. Последние могут сами "понять", уместно или неуместно деление в данный момент, то есть различают здоровое воспроизводство и безудержное размножение - рак.
Клетки у белок каким-то образом препятствуют своему делению, причем только когда это действительно необходимо. Биологи из Рочестера предполагают, что клетки долгоживущих, но маленьких грызунов очень чувствительны к сигналам от окружающих тканей, что позволяет таким клеткам "принимать решение" - делиться или нет.
Вера и ее коллеги рассчитывают обнаружить и объяснить этот механизм защиты от рака. А там, быть может, найдется способ включить его и в человеке.
