บทความอายุยืน

เอนไซม์ที่รู้จักกันในการส่งเสริมมะเร็งพบว่าช่วยปกป้องเซลล์ที่มีสุขภาพดีด้วย

เอนไซม์ที่รู้จักกันในการส่งเสริมมะเร็งพบว่าช่วยปกป้องเซลล์ที่มีสุขภาพดีด้วย

นักวิจัยของ umd ค้นพบว่าเทเลโมเรสซึ่ง 'ทำให้เซลล์มะเร็งเป็นอมตะ' ยังป้องกันเนื้องอกและชะลอขั้นตอนสำคัญในการตายของเซลล์ปกติ

งานวิจัยใหม่จากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์และสถาบันสุขภาพแห่งชาติเผยให้เห็นบทบาทใหม่ของเอนไซม์เทโลเมอเรส บทบาทเดียวที่ทราบของเทโลเมอเรสในเนื้อเยื่อปกติคือการปกป้องเซลล์บางชนิดที่แบ่งตัวเป็นประจำ เช่น เซลล์ตัวอ่อน เซลล์อสุจิ เซลล์ต้นกำเนิดจากร่างกาย และเซลล์ภูมิคุ้มกัน นักวิทยาศาสตร์คิดว่าเทโลเมอเรสถูกปิดในเซลล์อื่นๆ ทั้งหมด ยกเว้นในเนื้องอกมะเร็งที่ส่งเสริมการแบ่งเซลล์อย่างไม่จำกัด

การศึกษาใหม่พบว่าเทโลเมอเรสกลับมาทำงานอีกครั้งในเซลล์ผู้ใหญ่ปกติที่จุดวิกฤติในกระบวนการชรา ก่อนที่เซลล์จะตาย เทโลเมอเรสจะทำหน้าที่บัฟเฟอร์เซลล์จากความเครียดแห่งวัย ทำให้กระบวนการช้าลงและลดความเสียหายของ dna ที่อาจนำไปสู่มะเร็ง การศึกษานี้ตีพิมพ์ในรายงานการประชุมของ national academy of sciences เมื่อวันที่ 2 กันยายน 2019

Kan Cao ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษานี้และรองศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาเซลล์และอณูพันธุศาสตร์ที่ UMD กล่าวว่า "การศึกษาครั้งนี้ปรับเปลี่ยนความเข้าใจในปัจจุบันเกี่ยวกับการทำงานของเทโลเมอเรสในเซลล์ปกติ" “งานของเราแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าเทโลเมอเรสมีบทบาทในเซลล์ผู้ใหญ่นอกเหนือจากการส่งเสริมการก่อตัวของเนื้องอก ในปัจจุบัน เราสามารถพูดได้ว่าการกระตุ้นเทโลเมอเรสที่ได้รับการควบคุม ณ จุดวิกฤติในวงจรชีวิตของเซลล์ทำหน้าที่สำคัญ”

เทโลเมอเรสป้องกันการทำให้เทโลเมียร์สั้นลง ซึ่งเป็นโครงสร้างพิเศษของดีเอ็นเอและโปรตีนที่ส่วนท้ายของโครโมโซมของเซลล์ที่ปกป้องโครโมโซมจากความเสียหาย เทโลเมอเรสมีบทบาทสำคัญในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนและการสร้างความแตกต่างของเซลล์ต้นกำเนิด เมื่อเซลล์แบ่งตัวอย่างมาก ในเซลล์ผู้ใหญ่ปกติ เทโลเมียร์จะถูกปิด และเทโลเมียร์จะสั้นลงตามทุกการแบ่งเซลล์จนกว่าจะถึงความยาววิกฤต ที่ความยาวเทโลเมียร์วิกฤต เซลล์จะหยุดการแบ่งตัวและตายหรือประสบกับความเสียหายของ dna ที่อาจทำให้เกิดมะเร็งได้

ก่อนงานใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์คิดว่าการแสดงออกของเทโลเมอเรสในเซลล์ที่โตเต็มวัยส่วนใหญ่อาจนำไปสู่การแบ่งเซลล์อย่างไม่จำกัดแบบเดียวกับที่เห็นในเนื้องอกมะเร็ง

Cao และเพื่อนร่วมงานของเธอสงสัยว่าเทโลเมอเรสอาจมีบทบาทในเซลล์ของผู้ใหญ่ เมื่อพวกเขาสังเกตเห็นความแตกต่างอย่างมากในห้องปฏิบัติการระหว่างหนูพี่น้องที่มีเทโลเมียร์สั้นลง หนูเหล่านี้เป็นลูกหลานของหนูป่าและหนูดัดแปลงพันธุกรรมที่ได้รับการเลี้ยงดูมาหลายชั่วอายุคนโดยไม่มีความสามารถในการสร้างเทโลเมอเรส พี่น้องทั้งหมดมีเทโลเมียร์สั้นผิดปกติ แต่นักวิจัยพบว่าหนูที่ไม่ได้รับการถ่ายทอดยีนเพื่อสร้างเทโลเมอเรสจากพ่อแม่ที่เป็นสายพันธุ์ธรรมชาติ จะมีอายุขัยที่สั้นลง เนื้อเยื่อลีบมากขึ้น และเป็นมะเร็งที่เกิดขึ้นเอง

เพื่อทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้น cao และเพื่อนร่วมงานของเธอได้เปรียบเทียบเซลล์ผิวหนังของหนูพี่น้อง และพบว่าในขณะที่ทั้งสองเซลล์มีเทโลเมียร์ที่สั้นพอๆ กัน เซลล์จากหนูที่ขาดเทโลเมอเรสก็หยุดการแบ่งตัวเร็วกว่าและมีการเปลี่ยนแปลงที่ร้ายแรงมากกว่าเซลล์จากพี่น้องที่ ทำให้เกิดเทโลเมอเรส

ยิ่งไปกว่านั้น นักวิจัยพบว่าเมื่อเซลล์ผิวหนังของหนูที่ไม่มีเทโลเมียร์ไม่เพียงพอเข้าใกล้ความยาวที่สำคัญของเทโลเมียร์ พวกมันก็จะผลิตเทโลเมียร์ออกมาตามธรรมชาติ ซึ่งทำให้กระบวนการเทโลเมียร์สั้นลงช้าลง และลดปริมาณความเสียหายของดีเอ็นเอที่อาจนำไปสู่มะเร็ง จากข้อมูลของ cao ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าเทโลเมอเรสที่แสดงออกมาเมื่อใกล้สิ้นสุดอายุขัยของเซลล์ช่วยลดการแก่ชราลงและนำไปสู่การตายของเซลล์ที่ค่อยเป็นค่อยไป

นักวิจัยยังพบว่าการกระตุ้นยีนเพื่อแสดงเทโลเมอเรสในเซลล์ที่ขาดเทโลเมอเรสอีกครั้งช่วยให้พวกมันสามารถยืดเวลาความสามารถในการแบ่งและลดความเสียหายของดีเอ็นเอ

เพื่อดูว่าสิ่งที่พวกเขาสังเกตเห็นในหนูเป็นจริงสำหรับมนุษย์หรือไม่ ทีมงานได้ทำการศึกษาในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับเซลล์ผิวหนังของมนุษย์ นักวิจัยพบว่าเซลล์ของมนุษย์ยังแสดงเทโลเมอเรสเมื่อเข้าใกล้ความยาวเทโลเมียร์วิกฤต นอกจากนี้ เซลล์ผิวหนังของมนุษย์ที่ไม่สามารถแสดงเทโลเมียร์จะมีความยาวถึงวิกฤตได้เร็วกว่าและแสดงความเสียหายของ dna มากกว่าเซลล์ที่แสดงเทโลเมียร์อย่างมีนัยสำคัญ

Cao กล่าวว่าขั้นตอนต่อไปสำหรับนักวิจัยคือการค้นหาว่าการแสดงออกของเทโลเมียร์จะถูกกระตุ้นอย่างไรเมื่อเซลล์เข้าใกล้ความยาวเทโลเมียร์ที่สำคัญ และสำรวจกลไกเบื้องหลังที่เทโลเมียร์ทำหน้าที่เป็นตัวกั้นต้านความเครียดของเทโลเมียร์ที่สั้นลง

บทความเผยแพร่ครั้งแรกบน EurekAlert.org

การศึกษาตีพิมพ์ใน การดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (2019)

 



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า