Einige Nagetiere haben einen mysteriösen Abwehrmechanismus gegen Krebs, der es ihnen ermöglicht, (nach den Maßstäben solch winziger Kreaturen) glücklich zu leben. Und wenn die Menschheit lernen will, mit Krebstumoren und Metastasen umzugehen, sollte sie beispielsweise nach einem Rezept für gewöhnliche Proteine suchen
So sagen die Biologin Vera Gorbunova und ihre Kollegen von der University of Rochester.
"Wir sind bisher nicht auf diesen Antitumor-Mechanismus gestoßen, da er bei den beiden Arten, die am häufigsten für die Krebsforschung verwendet werden, nicht existiert: bei Mäusen und beim Menschen", sagt Gorbunova. - Mäuse sind klein und leben nicht lange, Menschen sind groß und leben viel länger. Und dieser Mechanismus scheint nur bei kleinen und gleichzeitig langlebigen Tieren zu existieren."
Die Wissenschaftler machten ihre Entdeckung, indem sie die Expression von Genen untersuchten, die für die Arbeit des Telomerenzyms in Zellen verantwortlich sind - Schutzstellen an den Enden der Chromosomen, die mit jedem Zyklus der Zellteilung verkürzt werden.
Daher verlängert die hohe Aktivität dieses Enzyms (reguliert durch bestimmte Proteine - die katalytischen Komponenten der Telomerase) die Zeit, während der die Zelle die Fähigkeit zur Teilung beibehält. Dies fördert die Selbstheilung des Gewebes im Falle einer Schädigung, erhöht jedoch wie ein Preis das Krebsrisiko erheblich.
Biologen verbinden auch die Lebensspanne von Lebewesen und das Risiko von Mutationen mit der allmählichen Verkürzung von Telomeren.
Dieser Prozess ist jedoch nur einer von vielen Faktoren: Die genetischen Mechanismen des Alterns sowie altersbedingte Veränderungen des Stoffwechsels enthüllen gerade erst ihre Geheimnisse. Und der Zusammenhang zwischen Telomeren und Gewebereparatur ist nicht eindeutig.
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| Telomere an den Enden der Chromosomen. Diese DNA-Abschnitte schützen die genetische Information der Zelle, reproduzieren sich jedoch bei jeder Teilung nicht vollständig (Abbildung von der Website wikimedia.org). |
Zuvor glaubten Wissenschaftler, dass die Telomerase-Expression durch die Lebensdauer einer Spezies bestimmt wurde.
Bei Kreaturen, die länger als 70 Jahre alt sind, steigt im Alter die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Krebszellen, und dann, so heißt es, beginnen Gene, die Aktivität des Enzyms zu unterdrücken und den Körper so weit wie möglich vor Krebs zu schützen, aber leider, ohne dadurch das Leben der irdischen Existenz zu verlängern (wenn Am Ende unseres Lebens wurde die Telomeraseaktivität nicht unterdrückt, wir bekamen viel häufiger Krebs.
Gorbunovas frühere Arbeiten zeigten jedoch, dass die Expression von Telomerase und ihre Unterdrückung bei "gealterten" Personen tatsächlich nicht mit der Lebenserwartung, sondern mit dem Körpergewicht korreliert. Darin liegt Logik. Je mehr Zellen im Körper vorhanden sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine von ihnen früher oder später krebsartig wird.
Eine neue Studie von Wissenschaftlern der Universität von Rochester hat am Beispiel von Nagetieren noch interessantere Details "aus dem Leben der Telomerase" enthüllt.
Warum genau sie? Tatsache ist, dass verschiedene Arten von Nagetieren einen sehr großen Bereich des Körpergewichts einnehmen und gleichzeitig alle verwandte Tiere sind, was es ermöglicht, ihre Gene genauer zu vergleichen.
| Gewicht und Lebensdauer einiger Nagetiere. Wie Sie sehen können, gibt es keine eindeutige Korrelation zwischen dem einen und dem anderen. Es gibt nur ein ungefähres Muster (härter - länger) und eine Reihe interessanter Ausnahmen von dieser Regel (Abbildung von der Website rochester.edu). |
Es stellte sich also heraus, dass das Enzym bei kleinen Nagetieren lebenslang aktiv ist, bei großen jedoch nicht.
Darüber hinaus zeigten sich noch seltsamere Unterschiede. Zum Beispiel leben Mäuse mit ihrer aktiven Telomerase nicht lange und Proteine (auch mit diesem "eingeschalteten" Enzym) - ein Vierteljahrhundert. Gleichzeitig sterben Eichhörnchenpopulationen überhaupt nicht an Krebs aus: Liebhaber von Schwanznüssen meiden gerne jede Form davon.
Bei Mäusen ist alles mehr oder weniger klar - diese Tiere können an Krebs erkranken, aber für sie ist eine solche Chance nicht so wichtig - die Katze frisst früher. Aber Wunden heilen zu können, kann entscheidend sein.
In Proteinen, erklären die Forscher, gibt es eine Art Kompensationsmechanismus, der die Entwicklung von Krebs trotz ständig aktiver Telomerase verhindert. Und diese "Erfindung" wird nicht nur von Proteinen verwendet. Auch haarlose Maulwurfsratten, Streifenhörnchen, Bisamratten und Chinchillas zeichneten sich aus.
(Details der Entdeckung finden Sie in einer Pressemitteilung der Universität und in einem Artikel der Autoren der Studie in der Zeitschrift Aging Cell.)
Was ist dieser Mechanismus?
Gorbunova glaubt, dass Proteine und einige ihrer anderen Verwandten eine strikte Kontrolle über die Funktionen von Zellen entwickelt haben. Letztere können selbst "verstehen", ob die Aufteilung zu einem bestimmten Zeitpunkt angemessen oder unangemessen ist, dh sie unterscheiden zwischen gesunder Fortpflanzung und ungehemmter Fortpflanzung - Krebs.
Zellen in Proteinen verhindern irgendwie ihre Teilung und nur dann, wenn es wirklich notwendig ist. Biologen aus Rochester schlagen vor, dass Zellen in langlebigen, aber kleinen Nagetieren sehr empfindlich auf Signale aus umliegenden Geweben reagieren, was es solchen Zellen ermöglicht, "Entscheidungen zu treffen", ob sie sich teilen oder nicht.
Vera und ihre Kollegen hoffen, diesen Abwehrmechanismus gegen Krebs zu entdecken und zu erklären. Und dort gibt es vielleicht eine Möglichkeit, es in eine Person aufzunehmen.
