Μια ομάδα επιστημόνων του Σίδνεϊ έχει κάνει μια πρωτοποριακή ανακάλυψη στη βιολογία των τελομερών, με επιπτώσεις για καταστάσεις που κυμαίνονται από τον καρκίνο μέχρι τη γήρανση και τις καρδιακές παθήσεις. Το ερευνητικό έργο προήλθε από τον Δρ. Tony Cesare, Επικεφαλής της Μονάδας Ακεραιότητας του Γονιδιώματος στο Ινστιτούτο Ιατρικών Ερευνών για παιδιά (CMRI) στο Westmead, σε συνεργασία με επιστήμονες της CMRI καθώς και την Katharina Gaus του UNSW του Σίδνεϊ.
Τα τελομερή είναι τμήματα ϋΝΑ στα άκρα κάθε ανθρώπινου χρωμοσώματος. Καθώς μεγαλώνουμε, το μήκος των τελομερών μειώνεται φυσικά. Κατά τη διάρκεια μιας ζωής, το λίπος των τελομερών δίνει εντολή στα γηρασμένα κύτταρα να σταματήσουν να διαιρούνται.
Αυτό κανονικά λειτουργεί ως ένα κρίσιμο εμπόδιο για την πρόληψη του καρκίνου. Ωστόσο, ορισμένοι άνθρωποι γεννιούνται με ασυνήθιστα σύντομα τελομερή και υποφέρουν από αποτυχία μυελού των οστών, πνευμονική ίνωση και υψηλά ποσοστά καρκίνου. Το μήκος των τελομερών είναι επίσης σημαντικός δείκτης του κινδύνου της νόσου για καταστάσεις όπως ο καρκίνος, οι καρδιακές παθήσεις και ο διαβήτης.
Η μείωση του Telomere προκαλεί τα άκρα των χρωμοσωμάτων να μοιάζουν με σπασμένο DNA. Ωστόσο, παρέμεινε ένα μυστήριο γιατί τα τελομερή αλλάζουν από υγιή σε ανθυγιεινά με την ηλικία. Αυτή η έρευνα έχει εντοπίσει την υποκείμενη αιτία.
«Γνωρίζαμε ότι τα τελομερή ρυθμίζουν την γήρανση των κυττάρων, αλλά τα νέα μας δεδομένα εξηγούν την πραγματική αιτία που κάνει τα τελομερή ανθυγιεινά», είπε ο Δρ. Cesare. “Τα τελομερή σχηματίζουν κανονικά μια δομή βρόχου, όπου το άκρο του χρωμοσώματος κρύβεται. Βρήκαμε ότι όταν βγει ο βρόχος του τελομερούς, το άκρο του χρωμοσώματος εκτίθεται και το κύτταρο το αντιλαμβάνεται σαν σπασμένο DNA.
Ο δρ. Cesare εξήγησε περαιτέρω: “Δεν είναι το μήκος των τελομερών που έχει σημασία, αλλά η δομή των τελομερών. Ο βρόχος των τελομερών καθίσταται δυσκολότερο να σχηματιστεί καθώς τα τελομερή υποχωρούν.”
Επιπλέον, η ομάδα εντόπισε ότι τα τελομερή μπορούν επίσης να αλλάξουν τη δομή σε απόκριση ορισμένων χημειοθεραπευτικών παραγόντων, οι οποίοι βοηθούν στην εξόντωση των καρκινικών κυττάρων.
Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης έχουν επίσης αποδείξει πόσο σημαντικές είναι οι τεχνολογικές εξελίξεις στον τομέα της έρευνας. Ο Δρ. Cesare ανέπτυξε αρχικά τις θεωρίες του σχετικά με τους βρόχους telomere το 2002, όταν μελέτησε για το διδακτορικό του. Ωστόσο, η τεχνολογία δεν ήταν διαθέσιμη εκείνη τη στιγμή για την εύκολη απεικόνιση των βρόχων των τελομερών χρησιμοποιώντας τη μικροσκοπία.
Ωστόσο, η έλευση της μικροσκοπίας υπερεκάλυψης, η οποία απονεμήθηκε το Βραβείο Νόμπελ Χημείας του 2014, επέτρεψε την προβολή βρόχων telomere με μικροσκόπιο. Για να ολοκληρωθεί αυτή η έρευνα, η ομάδα χρησιμοποίησε μικροσκόπια υπέρτασης σε τέσσερα ερευνητικά ιδρύματα του Σίδνεϊ και αγόρασε το πρώτο μικροσκόπιο υπέρυθρης ανάλυσης Airyscan στην Αυστραλία.
“Αυτή η τεχνολογία μας επέτρεψε να δούμε 10 φορές περισσότερες λεπτομέρειες από ό, τι είχαμε στο παρελθόν”, δήλωσε ο Δρ Cesare. “Θα μπορούσαμε να περάσουμε τα φυσικά όρια του φωτός και να δούμε τη δομή του βρόχου του τελομερούς.” Για να ολοκληρωθεί το έργο, η ομάδα συνένωσε αυτήν την πρωτοποριακή τεχνολογία με ισχυρά γενετικά μοντέλα που μιμούνται την κυτταρική γήρανση.
“Ήμασταν μόνο η δεύτερη ομάδα του κόσμου για να δούμε βρόχους telomere με μικροσκόπια υπέρ-ανάλυσης και ο πρώτος που θα καθορίσει τη λειτουργία τους, μας χρειάστηκαν τέσσερα χρόνια και μισό για να ολοκληρώσουμε το έργο. δεν νομίζω ότι ήταν εφικτή πριν από πέντε χρόνια.
«Έχουμε δείξει ότι δεν είναι μόνο το μήκος των τελομερών, αλλά και η δομή των τελομερών και η υγεία των τελομερών που πρέπει να καταλάβουμε» Το επόμενο βήμα είναι να ρωτήσουμε: Μπορούμε να συσχετίσουμε την ανθρώπινη υγεία με την υγεία των τελομερών; ακριβώς μετρά το μήκος των τελομερών». Το έγγραφο που περιγράφει τις μελέτες αυτές, “Dynamics Loop Dynamics in Chromosome End Protection”, δημοσιεύθηκε online από το Molecular Cell.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον ΚόσμοΑκολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
