به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، یکی از ویژگی‌های بارز سلول‌های سرطانی نامیرا بودن آن‌ها است. معمولاً سلول‌های طبیعی در تعداد دفعاتی که می‌توانند تقسیم شوند قبل از این‌که رشد خود را متوقف کنند، محدود هستند. با این حال، سلول‌های سرطانی می‌توانند با غلبه بر این محدودیت، ایجاد تومور کنند و با ادامه تکثیر، مرگ‌پذیری را دور بزنند. تلومرها نقش اساسی در تعیین تعداد دفعات تقسیم یک سلول دارند. این توالی‌های تکراری DNA که در انتهای کروموزوم‌ها قرار دارند، ساختارهایی هستتند که حاوی اطلاعات ژنتیکی هستند. در سلول‌های طبیعی، تقسیم‌های دوره‌ای و مداوم سلولی، تلومرها را کوتاه می‌کند تا زمانی که به قدری کوتاه شوند که در نهایت سلول را وادار به توقف تکثیر کنند. در مقابل، سلول‌های توموری می‌توانند طول تلومرهای خود را با فعال کردن آنزیمی به نام تلومراز که تلومرها را در طول هر تکثیر بازسازی می‌کند، حفظ کنند. تلومراز توسط ژنی به نام TERT کدگذاری می‌شود که یکی از شایع ترین ژن‌های جهش یافته در سرطان است. جهش‌های TERT باعث می‌شوند که سلول‌ها کمی بیش از حد تلومراز تولید کنند و تصور می‌شود که به سلول‌های سرطانی کمک می‌کند تا تلومرهای خود را حتی اگر با سرعت بالایی تکثیر شوند، طولانی نگه دارند.

ملانوما که شکل تهاجمی سرطان پوست است، و برای رشد به شدت به تلومراز وابسته است و سه چهارم از تمام ملانوم‌ها جهش‌هایی در تلومراز پیدا می‌کنند. اگرچه، جهش‌های TERT در سایر انواع سرطان نیز رخ می‌دهند. پژوهشگران دریافتند که جهش‌های TERT تنها می‌توانند تا حدی طول عمر تلومرها را در ملانوما توضیح دهند. اگرچه جهش‌های TERT در واقع طول عمر سلول‌ها را افزایش دادند، اما آن‌ها را نامیرا نکردند. این بدان معناست که باید عامل دیگری وجود داشته باشد که به تلومراز کمک کند تا سلول‌ها به طور غیرقابل کنترل رشد کنند. اما این‌که آن ضربه دوم چه چیزی است، هنوز مشخص نیست. گروهی از محققان در آزمایشگاه آلدر در دانشگاه پیتزبورگ، نقش تلومرها در سلامت انسان و بیماری‌هایی مانند سرطان را مطالعه کردند. آن‌ها در حین بررسی راه‌های حفظ تلومرها توسط تومورها، قطعه دیگری از این معما را پیدا کردند، یک ژن مرتبط با تلومرها در ملانوما.

نامیرایی سلولی

 تیم تحقیقاتی آزمایشگاه آلدر، روی ملانوما تمرکز کرد زیرا این نوع سرطان با افراد دارای تلومرهای بلند در ارتباط است. آن‌ها داده‌های توالی یابی DNA از صدها نفر که مبتلا به ملانوما بودند، را بررسی کردند و به دنبال جهش در ژن‌های مربوط به طول تلومر بودند. آن‌ها دسته‌ایی از جهش‌ها را در ژنی به نام TPP1 شناسایی کردند. این ژن یکی از شش پروتئینی را کد می‌کند که یک مجموعه مولکولی به نام شلترین (Shelterin ) را تشکیل می‌دهند که تلومرها را می‌پوشاند و از آن‌ها محافظت می‌کند. جالب تر این‌که، پیش‌تر از این، TPP1 به عنوان فعال کننده تلومراز شناخته شده بود. شناسایی ارتباط ژن TPP1 با تلومرهای سرطانی، به نوعی بدیهی بود. به هر حال، بیش از یک دهه پیش بود که محققان نشان دادند TPP1 فعالیت تلومراز را افزایش می‌دهد.

این تیم در تحقیقات خود به دنبال پاسخ به این پرسش بودند که آیا داشتن بیش از حد TPP1 می‌تواند سلول‌ها را نامیرا کند یا خیر. وقتی آن‌ها فقط پروتئین‌های TPP1 را وارد سلول‌ها کردند، هیچ تغییری در مرگ سلولی یا طول تلومر مشاهده نشد. اما هنگامی‌که پروتئین‌های TERT و TPP1 را به طور همزمان وارد سلول کردند، متوجه شدن‌ که این عمل باعث طولانی شدن قابل توجه تلومر می‌شود، در نتیجه این دو ژن به طور هم زمان باهم کار می‌کنند. در ادامه برای تایید فرضیه خود، جهش‌های TPP1 را با استفاده از ویرایش ژنوم CRISPR-Cas9 وارد سلول‌های ملانوما کردند. آن‌ها شاهد افزایش میزان ساخت پروتئین TPP1 سلول‌ها، و متعاقب آن افزایش فعالیت تلومراز بودند. در نهایت، این تیم به داده‌های توالی یابی DNA بازگشتند و متوجه شدند‌که ۵ درصد از کل ملانوماها دارای جهش درTERT و TPP1 هستند. در حالی‌که این 5 درصد هنوز بخش قابل توجهی از ملانوم‌ها هستند، احتمالا عوامل دیگری نیز وجود دارند که به حفظ تلومر در این سرطان کمک می‌کنند. یافته های آن‌ها نشان می‌دهد که TPP1 احتمالا یکی از قطعات پازل گم شده‌ای است که ظرفیت تلومرازها را برای حفظ تلومرها و حمایت از رشد و جاودانگی تومور افزایش می‌دهد.

میرا شدن سلول‌های سرطانی

دانستن اینکه سرطان‌ها از این ژن‌ها در تکثیر و رشد خود استفاده می‌کنند به این معنی است که محققان می‌توانند آن‌ها را مسدود کرده و به طور بالقوه مانع از طولانی شدن تلومرها شوند و سلول‌های سرطانی را میرا کنند. این کشف نه تنها راه بالقوه دیگری برای درمان سرطان در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد، بلکه توجه‌ها را به دسته‌ای از جهش‌ها خارج از مرزهای سنتی ژن‌ها جلب می‌کند که می‌توانند در تشخیص سرطان نقش داشته باشند.

پایان مطلب./