Telomeri e telomerasi. L'enzima telomerasi è un potenziale marcatore tumorale e bersaglio per la terapia antitumorale

Il metodo più discusso per combattere l'invecchiamento negli ultimi anni si è rivelato non essere affatto la chirurgia plastica, ma un nuovo prodotto dal campo della genetica: l'attivatore della telomerasi TA-65. Dal 2013, questo farmaco è apparso sul mercato russo. Su richiesta del sito, Galina Orlova, direttrice generale di Telomereis Activation Sciences, ginecologa, parla di come invecchia il corpo umano e di come questo processo può essere rallentato e invertito:

• Telomereis Activation Sciences LLC è una società russa fondata nel 2011, che è il distributore esclusivo ufficiale in Russia e nella CSI.

Galina, sappiamo che gli scienziati lottano con il problema dell'invecchiamento da migliaia di anni. Possiamo dire che la scienza moderna ha capito in modo affidabile le ragioni di questo processo?

Iniziamo a invecchiare dal momento del nostro concepimento. Le cellule iniziano a dividersi non appena iniziano a formarsi organi e tessuti. Nasciamo, cresciamo, poi arriva un periodo di avvizzimento: i nostri organi e tessuti si consumano, la nostra pelle invecchia e sentiamo la mancanza di forza fisica. Esistono molte teorie sull’invecchiamento, le tre principali sono illustrate nella tabella:

Teoria	Qual e il punto?	Scopo dell'azione correttiva
Radicale libero	Durante il processo di invecchiamento, il numero di radicali liberi aumenta, portando allo stress ossidativo, danneggiando le macromolecole vitali	Combattere lo stress ossidativo
Endocrino (Dilmana)	I cambiamenti morfologici e funzionali negli organi si verificano a causa della carenza ormonale, tra cui la più significativa è la carenza di ormoni sessuali	Eliminazione della carenza ormonale
Telomerico	Ad ogni divisione cellulare, i telomeri si accorciano, raggiungendo ad un certo punto un livello critico in cui la cellula non può più dividersi: invecchia o muore	Ripristinare la lunghezza dei telomeri criticamente corti, prevenendone l'erosione

La principale e connettiva per tutte le teorie è quella telomerica, che iniziò a essere studiata a metà del secolo scorso. Nel 1961, uno scienziato di nome Hayflick scoprì che una cellula può dividersi solo un certo numero di volte. Questo limite venne poi chiamato “ Limite di Hayflick" Una cellula che ha smesso di dividersi, cioè è diventata senescente (senescente), ha tre opzioni per lo sviluppo degli eventi:

• il primo è quello di cadere in uno stato anabiotico, in cui la cellula non vive né muore, rilasciando prodotti di scarto;
• la seconda opzione è morire o suicidarsi (apoptosi);
• e la terza opzione è mutare e diventare cancerosa. Cioè, quando una cellula invecchia, uno dei rischi principali è lo sviluppo di un processo canceroso.

A noi accade la stessa cosa che alla cellula. Invecchiando potremmo diventare inattivi, sviluppare il cancro o morire. Più invecchiamo, maggiore è il rischio per ciascuno di questi risultati.

Perché dipende la durata della vita di una cellula? Perché smette di condividere?

Tutti sanno che all'interno della cellula c'è un nucleo e all'interno del nucleo ci sono i cromosomi, una specie di cassaforte con informazioni genetiche. Gli scienziati hanno scoperto che alle estremità di ciascun cromosoma ci sono i telomeri, formazioni speciali che non trasportano informazioni genetiche, ma svolgono una funzione protettiva.

I telomeri svolgono un ruolo importante nel processo di divisione cellulare: garantiscono la stabilità del genoma:

• proteggere i cromosomi dalla degradazione e dalla fusione durante la replicazione;
• garantire l'integrità strutturale delle estremità dei cromosomi;
• proteggere le cellule dalle mutazioni, dall’invecchiamento e dalla morte.

È la lunghezza dei telomeri che determina l’età biologica di una persona. Gli scienziati hanno scoperto che una cellula smette di dividersi nel momento in cui la lunghezza di almeno un telomero raggiunge un valore estremamente breve. La natura ha creato tutto in modo intelligente: per proteggere il nostro genoma e prevenire possibili mutazioni, la cellula smette di dividersi esattamente quando termina la protezione.

Allo stesso tempo, lo stato dei telomeri determina non solo la durata della vita di una cellula, ma anche lo stato degli organi, dei sistemi e del corpo nel suo insieme. Le persone con telomeri corti si stancano rapidamente, perdono vitalità, le rughe compaiono presto, spesso si verificano raffreddori e aumenta il rischio di patologie cardiovascolari, carcinogenesi, malattie del sistema riproduttivo, degli organi visivi e altri disturbi legati all'età.

Quali malattie si sviluppano prima nelle persone con telomeri corti?

Le più comuni sono le malattie del sistema cardiovascolare. Le persone con telomeri corti hanno un rischio 3 volte maggiore di morte improvvisa per infarto e di sviluppare malattia coronarica. È stata inoltre rivelata una relazione tra telomeri corti e lo sviluppo di ipertensione arteriosa e insufficienza cardiaca cronica.

Esistono ampie prove che l’accorciamento dei telomeri sia associato allo sviluppo del cancro. I pazienti affetti da discheratosi (una patologia congenita - “malattia dei telomeri corti”) hanno un rischio 1000 volte maggiore di sviluppare il cancro della lingua e un rischio circa 200 volte maggiore di sviluppare leucemia mieloide acuta. Inoltre, la discheratosi congenita provoca l'invecchiamento precoce della pelle. Con l'anemia, i pazienti con i telomeri più corti hanno un rischio 4-5 volte maggiore di trasformare la malattia in mielodisplasia o leucemia.

Le estremità dei cromosomi privi di telomeri vengono rilevate nelle cellule del midollo osseo dei pazienti anni prima della comparsa dei sintomi clinici. Inoltre, esiste evidenza di una relazione tra la lunghezza dei telomeri e il rischio di sviluppare demenza e diabete.

Esistono modi per riportare i telomeri corti alla loro lunghezza originale?

Questa è esattamente la domanda che si sono posti gli scienziati subito dopo aver scoperto la relazione tra invecchiamento e lunghezza dei telomeri. Nel 1971, lo scienziato sovietico Alexei Matveevich Olovnikov suggerì che il corpo umano contiene non solo telomeri, ma anche un enzima che può aumentarli: si chiamava telomerasi. Tra il 1985 e il 2005, tre scienziati americani - Elizabeth Blackburn, Carol Greider e Jack Szostak - scoprirono la telomerasi e dimostrarono che è in grado di far crescere i telomeri. Nel 2009, questa scoperta è stata insignita del Premio Nobel.

Tuttavia, a quanto pare, la telomerasi non è sempre attiva? Altrimenti il ​​problema dell’invecchiamento non sarebbe così acuto per le persone?

Questo enzima è presente nel corpo di ognuno di noi, ma nella maggior parte delle cellule è “dormiente” ovvero ha una bassa attività, che si affievolisce ancora di più con l'età. Ma ci sono delle eccezioni. Nelle cellule germinali umane (sperma e uova), si osserva un'elevata attività della telomerasi per tutta la vita. Lo stesso vale per le cellule staminali, che possono dividersi indefinitamente. Inoltre, una cellula staminale ha sempre l'opportunità di dare origine a due cellule figlie, una delle quali rimarrà una cellula staminale (“immortale”), e l'altra entrerà nel processo di differenziazione (acquisirà il suo scopo funzionale nel corpo). Ecco perché sono una fonte costante di una varietà di cellule del corpo.

Non appena i discendenti delle cellule germinali o staminali iniziano a differenziarsi, l’attività della telomerasi diminuisce e i loro telomeri iniziano ad accorciarsi. Nelle cellule la cui differenziazione è completa, l'attività della telomerasi scende a zero e ad ogni divisione cellulare si avvicinano inevitabilmente al punto in cui smetteranno di dividersi per sempre. Successivamente si verifica una crisi e la maggior parte delle cellule muore.

L'attività della telomerasi è considerata un possibile marcatore della riserva fisiologica dell'organismo. E la lunghezza dei telomeri è un “orologio cellulare” che limita il numero di possibili divisioni cellulari, e quindi la durata della sua vita sana. Il premio Nobel 2009 Elizabeth Blackburn ha suggerito che la telomerasi, oltre ad allungare le estremità dei telomeri, protegge la loro struttura, la cui violazione minaccia anche la morte cellulare. Un altro fatto interessante è che anche i singoli elementi strutturali della telomerasi hanno il proprio scopo funzionale nella cellula.

Può una persona attivare autonomamente la telomerasi nel suo corpo?

Sì, l'attività della telomerasi può essere stimolata. Un'attività fisica moderata e, in misura minore, le vitamine e gli acidi grassi polinsaturi contenuti negli alimenti sani, portano ad un leggero aumento della funzione di questo enzima e quindi ad un aumento della lunghezza dei telomeri.

In generale, la lunghezza dei telomeri nelle persone che conducono uno stile di vita sano è molto più lunga di quella di coloro che abusano di alcol, fumano, non osservano la dieta e il peso o conducono uno stile di vita inattivo. Anche lo stress e le malattie virali portano ad una sua riduzione accelerata.

Naturalmente, dall'avvento dell'ipotesi telomero-telomerasi dell'invecchiamento, è iniziata la ricerca di una sostanza in grado di attivare la telomerasi per rallentare il processo di invecchiamento. La più grande azienda americana di biotecnologia, Geron Inc, ha trovato la molecola che ne è diventata la base.

Cos'è questo farmaco?

La suddetta molecola è stata isolata dall'estratto della radice di Astragalus membranaceus, pianta medicinale da tempo utilizzata nella medicina cinese come agente antitumorale. La composizione chimica di questo estratto contiene più di 2000 molecole. E solo uno di loro è in grado di attivare la telomerasi nelle nostre cellule: si chiama TA-65.

Il processo di estrazione e purificazione di questa molecola stessa è tecnologicamente molto complesso e multistadio. È necessario non solo riconoscerlo tra gli altri, ma anche raggiungere il massimo grado di separazione dalle impurità. La molecola stessa e il metodo per la sua produzione e lavorazione sono brevettati. Per produrre un lotto minimo di TA-65, è necessario lavorare circa 5-6 tonnellate di radice di astragalo. È ovvio che la dose del principio attivo TA-65 contenuta in 1 capsula è paragonabile a diversi litri di estratto. Considerando che per ottenere un effetto pronunciato è necessario un ciclo di trattamento di almeno tre mesi, non è possibile sostituirlo con l'assunzione giornaliera di diversi litri di normale estratto di radice di astragalo.

Come si comporta il TA-65 quando entra nel corpo?

Una volta nel sangue, la molecola entra nella cellula e attiva il gene responsabile dell'attivazione temporanea della telomerasi. La telomerasi attivata inizia a completare le sezioni finali dei cromosomi aggiungendo basi nucleotidiche. Aumentando i telomeri in questo modo, la cellula ottiene un'ulteriore opportunità di dividersi, funzionare e continuare a vivere, trasformandosi essenzialmente da invecchiata a giovane e attiva. L'intero processo si riflette sul corpo nel suo insieme.

Dopo aver interrotto il TA-65, la telomerasi torna a dormire. Pertanto, la sua attivazione è temporanea e controllata. La concentrazione massima del principio attivo nel sangue viene raggiunta 3 ore dopo l'assunzione del farmaco.

Stiamo parlando di ipotesi adesso o esistono prove scientifiche dell'efficacia del TA-65?

Ad oggi disponiamo di dati provenienti da un numero abbastanza elevato di studi scientifici che sono stati condotti in tre direzioni:

• su cellule esterne al corpo (colture cellulari) - in vitro;
• sugli animali;
• in pubblico.

Gli studi del primo gruppo hanno dimostrato che l'aggiunta di TA-65 alla coltura cellulare estende il ciclo di vita cellulare e consente di superare il limite di Hayflick.

La prima documentazione della reversibilità dei cambiamenti legati all’età nei mammiferi sotto l’influenza di un attivatore della telomerasi è stata pubblicata sulla rivista The Nature nel 2011. I topi sperimentali avevano telomeri corti e un'attività minima dell'enzima telomerasi. Hanno subito gravi disturbi degenerativi negli organi, danni al DNA nei cromosomi e il cervello è stato gravemente danneggiato. I topi non avevano figli, invecchiavano rapidamente e vivevano in media 43 settimane.

All'età di 30-35 settimane, ad es. già piuttosto anziani, è stato loro iniettato ogni giorno per un mese un attivatore della telomerasi. Di conseguenza, la durata della vita dei topi è aumentata a 80 settimane. I loro telomeri si sono allungati, l'attività della telomerasi è stata ripristinata, i danni al DNA nei cromosomi e i cambiamenti degenerativi negli organi: testicoli, milza, intestino e cervello sono stati ridotti. La capacità di partorire è stata ripristinata. Pertanto, è stato osservato un evidente e pronunciato ringiovanimento degli animali. Tuttavia, nessuno dei topi ha sviluppato il cancro.

Questo è ciò che ha detto il dottor Ronald DePinho, a capo del lavoro, sui risultati ottenuti: “Immaginate che una persona di età compresa tra 75 e 80 anni sia riportata allo stato di 40-50 anni. Questo è qualcosa che abbiamo fatto con successo nei topi”.

Come si è comportato il farmaco quando è stato testato sugli esseri umani?

Nel gennaio 2007 è stato lanciato il programma PattonProtocol-1 con la partecipazione di volontari. L'attivatore della telomerasi TA-65 è stato assunto da 114 persone di età compresa tra 63 ± 12 anni, il 72% dei quali erano uomini, il 54% dei partecipanti erano portatori di infezione da citomegalovirus. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Rejuvenation Research nel 2010. Si è scoperto che TA-65:

• allunga i telomeri in modo critico (il che è stato confermato da misurazioni in 2 laboratori indipendenti, Repeat Diagnostics e Richard Cawthon;
• ringiovanisce il sistema immunitario;
• non porta allo sviluppo di effetti collaterali.

I partecipanti allo studio hanno riportato un miglioramento della vista, della funzione sessuale, della normalizzazione del peso, dell'aumento dei livelli di energia e resistenza, della flessibilità e dell'acutezza mentale. Inoltre, si è verificata una diminuzione del numero di comparsa di macchie senili e un miglioramento delle condizioni generali della pelle, dei capelli e delle unghie.

Oltre all’apparente ricostituzione immunitaria positiva, l’integrazione di TA-65 è stata in grado di migliorare il metabolismo dei carboidrati e dei lipidi, nonché la salute cardiovascolare e scheletrica.

• Principali studi completati su TA-65:

Tipo di studio	Autore	Contenuti e conclusioni
Epidemiologico	Katharine Shaefer	110.000 volontari, 3 anni di osservazione. Nel gruppo di pazienti i cui telomeri erano più corti del 10%, il tasso di mortalità era più alto del 23%.
	P. Willeit	787 volontari, 10 anni di osservazione. I volontari con telomeri estremamente corti avevano 3 volte più probabilità di contrarre il cancro e 11 volte più probabilità di morire a causa di esso rispetto a quelli con i telomeri più lunghi
In vitro	Woody Wright	L'aggiunta di un attivatore della telomerasi a una coltura cellulare prolunga il ciclo di vita cellulare e consente di superare il limite di Hayflick
	Fauce SR, Jamieson BD, Chin AC	TA-65 è un efficace attivatore della telomerasi nei cheratinociti e nei fibroblasti neonatali e provoca un'attivazione transitoria e controllata della telomerasi nelle cellule somatiche
Sugli animali da laboratorio	Mariela Jaskelioff, Florian L. Muller, Ji-Hye Paik	I cambiamenti legati all'età nei mammiferi sono reversibili: l'uso di un attivatore della telomerasi nei topi ha permesso di prolungare la vita da 43 a 86 settimane, i cambiamenti degenerativi negli organi sono diminuiti e la capacità di produrre prole è stata ripristinata. Nessun topo ha sviluppato il cancro.
	Maria Blasco	TA-65 allunga i telomeri corti e aumenta la durata della vita sana nei topi adulti senza aumentare l’incidenza del cancro
Studio clinico aperto	Patton N, Harley CB	Studio aperto su 114 volontari. Ridurre la percentuale di cellule T citotossiche (CD8+/CD28-) che invecchiano, riducendo la percentuale di telomeri corti. TA-65 è un efficace attivatore della telomerasi nelle cellule immunitarie umane

• La ricerca attuale e i suoi obiettivi:

Studio	Autore e contenuto	Fine
CMV (infezione da citomegalovirus)	Antonio Celada, Gruppo Antiaging Università di Barcellona, ​​Spagna. 125 persone 12 mesi. Uno studio controllato che ha confrontato la lunghezza dei telomeri, i biomarcatori immunologici e altri biomarcatori dell'invecchiamento negli adulti CMV+ che hanno ricevuto TA-65 ad alte dosi, a basse dosi o placebo
Sindrome metabolica	Università del Connecticut. 45 persone, 6 mesi. Studio clinico pilota sull'efficacia del TA-65 nella sindrome metabolica (valutazione dell'effetto sulla resistenza all'insulina, sullo stress ossidativo e sull'infiammazione)	Finito, elaborazione dei risultati
AMD (degenerazione maculare legata all'età - distrofia retinica)	Clinica oculistica della Chippewa Valley, Wisconsin. 44 persone 18 mesi. Studio pilota che valuta l'efficacia del TA-65 nelle fasi iniziali dell'AMD	I trimestre 2015

Da quanto tempo questo farmaco viene fornito alla Federazione Russa e dove può essere acquistato?

In Russia, il "TA-65" è stato presentato da giugno 2013. Venduto nelle catene di farmacie A5, AVE, Samson Pharma, Vita (Samara), Planet Health (Perm, Mosca) e nelle principali cliniche nella regione della capitale (Clinica del Professor Kalinchenko, Clinica Vallex-M), Tyumen (Neo-Clinic). La dose giornaliera dipende dall'età: dai 40 ai 50 anni si consiglia 1 capsula al giorno, dai 50 ai 60 anni - 2 capsule al giorno, oltre i 60 anni - 4 capsule al giorno.

Sono già state raccolte statistiche sui risultati dell'utilizzo del TA-65 nel nostro Paese?

La lunghezza dei telomeri può essere misurata utilizzando test di laboratorio. Negli Stati Uniti e in Europa tali misurazioni vengono effettuate dal 2007, da quando è stato introdotto il prodotto. Quando il farmaco è apparso in Russia, abbiamo pensato alla possibilità di condurre tali analisi anche qui. Le tecniche per misurare i telomeri esistevano già, ma a causa della mancanza di domanda nessuno dei medici ha prescritto tale analisi e i pazienti stessi non ne erano a conoscenza.

Insieme al laboratorio Archimede abbiamo lanciato un progetto per misurare i telomeri a Mosca. Inoltre, è stato aperto un laboratorio a Tyumen presso la NEO-Clinic e a San Pietroburgo presso la clinica Tree of Life. Da maggio 2014 i laboratori lavorano attivamente, abbiamo già i primi dati sui pazienti che hanno donato il sangue prima e dopo il ciclo minimo. Sulla base dei risultati ottenuti, possiamo concludere che esiste una tendenza positiva nel processo di aumento della lunghezza dei telomeri nei pazienti russi.

Oggi la nostra azienda offre l'opportunità gratuita di donare sangue per il test della lunghezza dei telomeri a tutti i pazienti che acquistano una confezione di TA-65 da 90 capsule. Per fare ciò, devi registrarti sul nostro sito web www.ta-65.ru nel tuo account personale e inserire un codice univoco situato sotto il coperchio della confezione di cartone. Dopo questa procedura, avrai l'opportunità di donare il sangue due volte per determinare la lunghezza dei telomeri (prima di iniziare a prendere TA-65 e 6 mesi dopo aver iniziato a prenderlo). Qui potrai verificare l'autenticità del pacchetto che hai acquistato utilizzando un codice univoco. Parlando degli effetti dell’assunzione di TA-65, è importante notare il suo effetto positivo sul sistema immunitario. Questo è il motivo per cui i pazienti che assumono l'attivatore avvertono un'ondata di forza, hanno meno probabilità di contrarre il raffreddore e hanno meno probabilità di sperimentare un'esacerbazione di malattie croniche, ad esempio l'herpes. È noto che il sistema immunitario svolge un ruolo importante nella protezione del nostro corpo dai processi tumorali.

Ed ecco cosa dice Leonid Olegovich Vorslov, professore del Dipartimento di Endocrinologia dell'Università RUDN, Facoltà di Formazione Pedagogica della Federazione Russa, sull'esperienza dell'uso del TA-65 nei suoi pazienti: “La prima cosa che notano i nostri pazienti è un'ondata di forza e vitalità, che tanto manca dopo aver compiuto quarant'anni. Ciò è dovuto all’invecchiamento del sistema immunitario. È lei che è responsabile della nostra buona salute, della capacità di resistere alle malattie e di mantenere l'energia della giovinezza. Ed è proprio il sistema immunitario che reagisce per primo all'assunzione di TA-65, innescando meccanismi di rinnovamento e aumento dell'aspettativa di vita delle cellule immunitarie. Quando si risponde alla domanda "quanto velocemente il paziente avvertirà l'effetto?", è più corretto parlare dei risultati dopo un ciclo di trattamento, che dura 3 mesi. E questo risultato sarà individuale per ognuno, a seconda del livello iniziale e delle condizioni del paziente, nonché della sua età. È chiaro che a 38-45 anni una persona non è ancora troppo preoccupata da problemi di stanchezza, memoria e attenzione. E a questa età è più corretto parlare di preservare le funzioni di cui sopra al giusto livello, del loro mantenimento. Cioè, se hai iniziato a prendere TA-65 a 38-40 anni, hai l'opportunità di apparire e sentirti 38-40 a 50 anni. Ma quei pazienti che hanno iniziato a prenderlo all'età di 50 anni potranno sperimentare pienamente l'aumento dell'energia vitale e i cambiamenti positivi nel loro corpo. Le malattie virali regrediscono durante l'assunzione di TA-65. Le persone esposte a raffreddori frequenti o a rischio (operatori sanitari, insegnanti, ecc.) riferiscono una diminuzione o una completa assenza di raffreddori durante le stagioni delle epidemie. Si osserva anche una diminuzione del numero di episodi di infezione da virus dell'herpes o la completa eliminazione delle riacutizzazioni. Naturalmente, la parte femminile dei nostri pazienti presta principalmente attenzione al miglioramento della condizione di capelli, unghie e pelle. Le cellule epidermiche (pelle) sono il secondo sistema, dopo il sistema immunitario, che risponde molto rapidamente all'assunzione di un attivatore della telomerasi. Naturalmente, il miglioramento del benessere generale, l’apparenza di forza e vigore, l’aumento dell’umore e della propria attrattiva hanno un effetto positivo sull’attività sessuale e sul successo in quest’area della nostra vita”.

In generale, i pazienti che assumono TA-65 sono stati monitorati dal 2007, dal momento in cui il prodotto è stato messo in vendita. Tra le decine di migliaia di persone che lo hanno assunto in tutto questo periodo, non sono stati identificati effetti collaterali gravi.

È possibile che l'attivazione della telomerasi stimoli l'allungamento dei telomeri non per le singole cellule, ma per tutti i tessuti del corpo nel suo insieme, non escluse le cellule con varie patologie (incluso il cancro). In poche parole, l’attivazione della telomerasi può causare il cancro?

La tua domanda ci riporta all'inizio dell'intervista. Una delle funzioni principali dei telomeri è proteggere l'informazione genetica dei cromosomi durante la divisione cellulare. Come ho detto prima, ci sono molte prove che l’accorciamento dei telomeri è associato allo sviluppo del cancro e costituisce un fattore predisponente allo sviluppo di numerosi tumori. Pertanto, i telomeri corti dei leucociti possono predire lo sviluppo del cancro, della sindrome di Beretta e della colite ulcerosa.

I telomeri criticamente corti non sono in grado di proteggere i cromosomi dai danni durante la divisione cellulare. E se almeno un telomero raggiunge un valore criticamente basso, nella cellula si verifica un brusco cambiamento nel metabolismo, principalmente un'interruzione della replicazione del DNA. In questo momento vengono lanciati i meccanismi di invecchiamento e distruzione cellulare. Quindi possono trascorrere da diversi mesi a diversi anni fino alla morte definitiva della cellula. È durante questo periodo che, sotto l'influenza di mutazioni genetiche, la cellula può degenerare in cancro. Pertanto, il rischio di sviluppare il cancro di una persona appare non appena i suoi telomeri raggiungono una lunghezza estremamente breve e non viceversa.

Allo stesso tempo, la maggior parte delle cellule tumorali ha telomeri infinitamente lunghi. Cosa spiega questo?

Il processo del cancro è di natura molto complessa e l’attivazione della telomerasi non è un meccanismo scatenante e quindi non provoca il cancro. Immagina una cellula i cui telomeri sono diventati estremamente corti. La cellula entra in uno stato di crisi e può essere soggetta a un guasto genetico o a una mutazione, che porterà a un processo canceroso. Questo fallimento o mutazione non ha nulla a che fare con l'attività della telomerasi esternamente o internamente. Il 15% di tutti i tumori mantiene la lunghezza dei telomeri al livello adeguato in assenza di telomerasi. Pertanto, in queste cellule maligne, è all'opera un meccanismo diverso (non telomerasi, ma piuttosto ricombinante), noto come “allungamento alternativo dei telomeri”.

Il rischio di cancro si verifica quando i segni dell’invecchiamento cellulare sono più pronunciati, cosa più comune nelle persone anziane. Lo stile di vita moderno, lo stress e l'abuso di farmaci portano ad una carenza dei singoli componenti della telomerasi e ad un invecchiamento fenotipico precoce con perdita di funzionalità a livello cellulare e sistemico. L’attivazione della telomerasi può prevenire la trasformazione cancerosa:

• in primo luogo, perché grazie al ringiovanimento si riduce la probabilità di riarrangiamenti cromosomici nelle cellule,
• e in secondo luogo, perché la telomerasi può aumentare la durata della vita delle cellule immunitarie, migliorando la loro capacità di trovare e distruggere le cellule tumorali.

In precedenza è stato indicato che l'attivazione della telomerasi nelle cellule normali porta al loro ringiovanimento senza segni di malignità. Nel 2012 è stato condotto uno studio in Giappone, che ha confermato che l'attivazione esterna della telomerasi non può portare al processo tumorale o aggravarlo in alcun modo.

Il primo sistema che risponde al TA-65 è il sistema immunitario, che svolge un ruolo enorme sia nel processo stesso del cancro che nella sua prevenzione. In ogni momento nel corpo umano si formano cellule tumorali. Questo processo è continuo. Ma il sistema immunitario li riconosce e li distrugge. Con l'età, i telomeri delle cellule immunitarie si accorciano e il sistema perde la capacità di far fronte al cancro e alle formazioni patologiche. Aumentando i telomeri nelle cellule immunitarie, TA-65 consente di mantenere l'immunità del corpo a un livello molto elevato. L’attivazione moderata e controllata della telomerasi non solo riduce e previene il rischio di sviluppare il cancro, ma probabilmente aiuta anche a combatterlo.

Un altro studio ha dimostrato che la lunghezza dei telomeri influenza la differenziazione delle cellule tumorali in vivo. Gli scienziati del Cancer Institute in Giappone hanno dimostrato che forzare l'allungamento dei telomeri nelle cellule tumorali ne promuove la differenziazione, il che può ridurre il grado di malignità del tumore. I risultati indicano che l’allungamento dei telomeri delle cellule tumorali mitiga il comportamento di un tumore esistente.

Esistono analoghi del TA-65? Qual è il vantaggio di questo farmaco?

Sfortunatamente il TA-65 non ha concorrenti. Un anno fa ho avuto la fortuna di leggere un libro intitolato “The Edge of Immortality”, che descrive la ricerca e la scoperta della telomerasi e come i suoi ricercatori hanno ricevuto il Premio Nobel. Gli autori confermano che oggi il TA-65 è l'unico attivatore della telomerasi a disposizione degli esseri umani. Spero che in futuro ci siano nuovi mezzi per prolungare una vita sana.

Il produttore promette di migliorare l'efficienza del TA-65?

Sì, ci stiamo pensando. Inoltre, si prevede di lanciare quest'anno un nuovo prodotto sul mercato, che costituirà il prossimo passo nella direzione anti-età, preserverà tutta l'unicità degli sviluppi esistenti e migliorerà l'impatto sui processi associati all'invecchiamento, e inoltre combinare una protezione aggiuntiva dai processi più distruttivi nel corpo che si verificano con l'età.

Come vedono i produttori il destino futuro del farmaco e dei pazienti che lo assumono?

Da un punto di vista scientifico, l'attivazione della telomerasi e del TA-65 non è solo ringiovanimento e, non tanto, ringiovanimento: è una questione di mantenimento della salute e mantenimento della qualità della vita. Dopotutto, tutte le nostre malattie, di regola, compaiono dopo quarant'anni: 200 anni fa, quando l'aspettativa di vita era notevolmente più breve di oggi, le persone non incontravano molti disturbi moderni. Ad esempio, una donna non sapeva cosa fosse la menopausa, poiché stava morendo prima che si verificasse. Al giorno d'oggi, avendo l'opportunità di vivere sia 80 che 90 anni, abbiamo aumentato non solo il tempo della nostra felice esistenza, ma anche il numero di malattie legate all'età. Cancerogenesi, malattie degli organi visivi, dei sistemi riproduttivo, scheletrico e cardiovascolare: tutti sono associati all'invecchiamento cellulare e, di conseguenza, alla riduzione della lunghezza dei telomeri.

TA-65 e la teoria dei telomeri non riguardano solo la giovinezza e il prolungamento della vita, ma anche l'aumento della qualità della vita e del suo livello. Grazie alla medicina estetica, a 60 anni si può apparire 10-15 anni più giovani, ma ciò che accade all'interno del corpo influisce su tutto, compresa la nostra capacità di indossare questa giovinezza, essere in vigore e benessere.

È molto importante non sembrare più giovani, ma esserlo: questo è uno dei punti principali che cerchiamo di trasmettere ai nostri medici e pazienti

In Europa e negli Stati Uniti la teoria dell'invecchiamento dei telomeri è stata studiata per molto tempo. L’anno scorso ho partecipato a un congresso intitolato “Telomeri, telomerasi e malattie”. Nel corso di tre giorni di lavoro è stato affrontato il tema dell'influenza della lunghezza dei telomeri sullo sviluppo di diverse patologie. È stata presentata una ricerca scientifica che dimostra l'importanza del mantenimento della lunghezza dei telomeri.

In Russia, questi dati sono apparsi abbastanza di recente, e per me questo significa solo una cosa: se prima non sapevamo dell'esistenza di una relazione tra la lunghezza dei telomeri e la patogenesi di molte malattie, in futuro ne avremo molti Le scoperte che aiuteranno a prevenire queste malattie, ci porteranno ad un nuovo standard di vita qualitativamente, contribuiranno a portare più gioia, successo e prosperità nelle nostre vite. Immagina quante altre scoperte una persona può fare, quanti obiettivi di vita può raggiungere, quanti misteri dell'Universo possono essere risolti, se ha la cosa più importante per questo: la sua salute! E ora abbiamo tra le mani un vero strumento per gestire la nostra età e salute dall'interno e dall'esterno: TA-65!

1.2. TELOMERI CORTI E SVILUPPO DI MALATTIE MALIGNE

Esistono ampie prove che l’accorciamento dei telomeri sia associato allo sviluppo del cancro e possa essere un fattore predisponente per lo sviluppo di numerosi tumori. Un esempio di ciò sono le malattie congenite, che si basano sulla disfunzione primaria della telomerasi e, in particolare, sulla discheratosi congenita. La discheratosi congenita è stata la prima malattia genetica identificata negli esseri umani causata da un disturbo nel sistema di mantenimento della lunghezza dei telomeri. Questa malattia è caratterizzata da iperpigmentazione cutanea, cheratinizzazione dell'epitelio, distrofia ungueale e anemia aplastica progressiva. I pazienti con discheratosi congenita hanno un rischio aumentato di 1.000 volte di sviluppare il cancro della lingua e un rischio aumentato di circa 200 volte di sviluppare la leucemia mieloide acuta. Nell'anemia aplastica non associata a discheratosi, per i pazienti con telomeri più corti (in assenza di mutazioni), il rischio di trasformazione maligna della malattia in mielodisplasia o leucemia aumenta di 4-5 volte.

Insieme ad altri cambiamenti, le estremità dei cromosomi privi di telomeri vengono rilevate in colture di cellule del midollo osseo di pazienti anni prima della comparsa dei sintomi clinici di malattie maligne. Pertanto, i telomeri corti dei leucociti sono un fattore prognostico per lo sviluppo del cancro nella sindrome di Beretta (metaplasia della mucosa e stenosi dell'esofago a causa del reflusso esofageo) e nella colite ulcerosa.

I ricercatori dell’Università di Medicina di Innsbruck hanno seguito 787 partecipanti allo studio prospettico italiano di Brunico dal 1995 al 2005. L'età dei volontari variava dai 40 ai 79 anni. All'inizio dello studio, hanno determinato la lunghezza dei telomeri nei leucociti del sangue capillare. A quel tempo, non furono trovati segni di cancro in tutti i partecipanti. Nel corso degli anni dello studio, l’11,7% dei volontari ha sviluppato qualche tipo di neoplasia maligna. Non sono stati inclusi i tumori della pelle diversi dal melanoma. La lunghezza media dei telomeri dei pazienti affetti da cancro era significativamente più breve di quella degli altri partecipanti allo studio. Dopo aver aggiustato per altri fattori di rischio, si è scoperto che i volontari con i telomeri più corti avevano 3 volte più probabilità di sviluppare il cancro e 11 volte più probabilità di morire di cancro in un periodo di 10 anni, rispetto a quelli con i telomeri più lunghi. I partecipanti allo studio con una lunghezza media dei telomeri avevano il doppio del rischio di cancro rispetto ai partecipanti con i telomeri più lunghi. Tuttavia, i telomeri più corti erano più spesso associati ai tumori più maligni, come il cancro allo stomaco, ai polmoni e alle ovaie. Qual è la relazione tra l'esistenza di telomeri corti in una cellula e lo sviluppo del cancro?

1.3. PROCESSI DI INVECCHIAMENTO E APOPTOSI

Una delle funzioni principali dei telomeri è proteggere l'informazione genetica dei cromosomi durante la divisione cellulare. I telomeri criticamente corti non sono in grado di proteggere i cromosomi dai danni durante la mitosi (divisione cellulare). Il loro aspetto è un segnale per le cellule di uscire dal ciclo mitotico. Un accorciamento critico dei telomeri è considerato pari a 3000-5000 coppie di nucleotidi o inferiore a 2 kb. Se almeno un telomero raggiunge questo valore, nella cellula si verifica un brusco cambiamento nel metabolismo e, principalmente, una violazione della replicazione del DNA, che innesca i meccanismi di senescenza cellulare (invecchiamento replicativo) e apoptosi (morte, distruzione cellulare). Un'eccezione a questa regola sono le cosiddette cellule "immortali" (immortali), che comprendono cellule germinali, cellule staminali totipotenti (in grado di differenziarsi in qualsiasi cellula del corpo), nonché cellule tumorali maligne che possono dividersi in modo illimitato numero di volte.

In una cellula somatica normale, il processo di senescenza cellulare deve infine terminare con l'apoptosi, ovvero l'apoteosi o il suicidio di una cellula non vitale. Si tratta di un processo geneticamente programmato, i cui punti principali possono essere semplificati come segue: l'assenza di un telomero all'estremità del cromosoma arresta la mitosi nei punti G1 e G2. L'arresto della mitosi nelle cellule che hanno raggiunto il limite di Hayflick, secondo il principio del feedback, provoca l'attivazione del gene p53, responsabile della produzione della proteina p53, che induce l'apoptosi. Di conseguenza, la cellula che invecchia cessa di esistere. L’invecchiamento e l’apoptosi sono due processi correlati che fungono da potente barriera allo sviluppo del cancro negli esseri umani. Tuttavia, l'apoptosi potrebbe non verificarsi immediatamente nelle cellule senescenti. Il periodo che va dall’accorciamento critico dei telomeri alla morte cellulare può durare diversi mesi o addirittura anni. La lunghezza relativamente corta dei telomeri della maggior parte delle cellule tumorali suggerisce che provengano da cellule che hanno raggiunto uno stato pre-crisi. È già noto che nella stragrande maggioranza dei casi la degenerazione cancerosa si verifica quando la cellula non entra nella fase di invecchiamento replicativo o quando la cellula subisce un'interruzione nel corso della fase di invecchiamento replicativo stesso.

Il professor Jan Carlseder e il suo team del Laboratorio di biologia molecolare e cellulare di Innsbruck ritengono che: "Il circuito che controlla l'arresto della crescita nella fase G1 è solitamente alterato nelle cellule tumorali, consentendo loro di dividersi nonostante i telomeri accorciati, il che può portare all'instabilità genomica osservata nelle cellule maligne". Gli specialisti del J. Salk Institute for Biological Research di La Jolla (San Diego, USA) hanno studiato il meccanismo molecolare di attivazione del gene p53, che solitamente protegge il materiale genetico della cellula e sopprime i tumori, come fattore chiave nella risposta alla deprotezione dei telomeri. Quando le cellule perdono la funzione di p53, il gene al centro del filamento di DNA, il meccanismo viene interrotto per arrestare la crescita delle cellule nella fase G1, un punto importante nel ciclo cellulare per riparare il danno al DNA o, se il danno non può essere riparato, il gene programma le cellule affinché muoiano. Molto spesso, p53 scompare nelle cellule tumorali a causa di una mutazione genetica o della disattivazione della funzione della proteina p53 attraverso infezioni da virus cancerogeni. Le cellule senza p53 funzionale sono in grado di dividersi con telomeri non protetti, nonostante l'eccessivo accorciamento dei telomeri, fino alla loro completa scomparsa, che causa instabilità genomica. Quando il genoma è instabile, esiste un'alta probabilità di aberrazioni cromosomiche spontanee, che vanno da cambiamenti quantitativi ad anomalie strutturali: traslocazioni, inserzioni, delezioni e fusioni cromosomiche terminali associate ai telomeri. Le fusioni terminali dei cromosomi si verificano a causa del fatto che i telomeri ultracorti vengono percepiti dalla cellula come rotture cromosomiche. Tali lacune vengono “riparate” collegandole, ad es. si verificano fusioni telomeriche. Di conseguenza, i cromosomi sono formati con due centromeri. Quando passa attraverso la mitosi, è probabile che il dicentrico formi un ponte cromosomico, che viene risolto dalla rottura casuale del cromosoma. Si formano due cellule: una con una mancanza di geni, l'altra con copie extra e una rottura cromosomica. Una cellula priva di geni di solito muore, ma con copie extra e una rottura cromosomica continua a riprodursi. La sequenza di eventi “fusione-ponte-rottura” viene ripetuta molte volte, generando in ogni fase un nuovo genotipo, costituito da un insieme di geni di base e da alcuni cambiamenti di peso. Ad un certo punto, la rottura cromosomica può “guarire” e trasformarsi in un telomero. Il processo di “rottura del ponte di fusione” porta ad un multiplo aumento del tasso di variabilità cellulare e alla comparsa di cellule “difettose”.

Tuttavia, non tutte le cellule difettose diventano immediatamente maligne. La degenerazione cancerosa di una cellula è nella maggior parte dei casi un processo a più fasi che coinvolge numerosi riarrangiamenti cromosomici. Talvolta nelle cellule tumorali umane si riscontrano più di 10 mutazioni.

Va notato che la maggior parte delle cellule difettose alla fine muore per apotosi o viene distrutta dalle cellule del sistema immunitario. Altrimenti, la probabilità che tutta l’umanità muoia di cancro sarebbe troppo alta. L’apoptosi è stata caratterizzata come un eccellente soppressore della crescita delle cellule tumorali. Tuttavia, in alcune cellule maligne, a seguito di mutazioni casuali, può essere attivata l'espressione costante dei geni della telomerasi, che mantengono la lunghezza dei telomeri ad un livello necessario e sufficiente per il loro funzionamento. Questo è un percorso caratteristico per la rapida proliferazione dell'85% dei tumori maligni.

1.4. STRUTTURA DELLA TELOMERASI

La struttura della telomerasi non è ancora del tutto compresa. Il fatto è che il contenuto dell'enzima nella cellula è estremamente basso, ci sono grandi difficoltà nell'ottenere i suoi componenti in forma solubile e in quantità sufficienti, ecc. Ma i due componenti principali che compongono il complesso centrale (cuore) di telomerasi sono già noti con precisione: si tratta della trascrittasi inversa della telomerasi - TERT (il dominio più importante è la subunità catalitica hTERT) e TER è uno speciale RNA della telomerasi. Presumibilmente, la telomerasi contiene anche altri complessi strutturali che la aiutano a lavorare nella cellula: una subunità responsabile della ricerca e del legame dell'estremità 3' del cromosoma (funzione di ancoraggio), una subunità responsabile della traslocazione, subunità che legano il prodotto della reazione (singolo- filamento di DNA), proteina una subunità con attività nucleasica, che apparentemente scinde diversi nucleotidi uno dopo l'altro dall'estremità 3' del DNA telomerico finché su questa estremità si forma una sequenza complementare alla sezione desiderata del segmento modello dell'RNA della telomerasi, ecc. .

1.5. FUNZIONI DELLA TELOMERASI

La funzione principale e più studiata della telomerasi è l’estensione delle regioni telomeriche dei cromosomi e, in particolare, dell’estremità 3’ del DNA cromosomico. Lavori recenti hanno dimostrato che il complesso centrale della telomerasi può influenzare la crescita cellulare e il fenotipo, indipendentemente dall'effetto sulla lunghezza dei telomeri. Il premio Nobel del 2009 Elizabeth Blackburn ha proposto la seguente spiegazione per i fenomeni osservati: la telomerasi, oltre ad allungare le estremità dei telomeri, esibisce funzioni protettive sul telomero. Ad oggi sono già apparsi numerosi studi che indicano che non è tanto l’accorciamento dei telomeri a portare alla senescenza, quanto piuttosto la distruzione della loro struttura. Pertanto, la telomerasi non solo previene l'accorciamento dei telomeri, ma ne protegge anche la struttura. Un fatto interessante è che i singoli elementi strutturali della telomerasi hanno il proprio scopo funzionale nella cellula. Si è scoperto che TERT è direttamente coinvolto nella trascrizione dei geni nella via di segnalazione “Wnt-?-catenina”, che stimola la proliferazione delle cellule embrionali e staminali. Questa funzione TERT è essenzialmente la coordinazione dell'apparato di mantenimento dei telomeri nelle cellule in divisione utilizzando la telomerasi con l'espressione dei geni necessari per la proliferazione.

1.6. ATTIVITÀ DELLA TELOMERASI IN CELLULE NORMALI E MALIGNE

Tutte le cellule umane all'inizio dell'embriogenesi hanno un'attività telomerasica, che si disattiva in una percentuale crescente di cellule man mano che l'organismo si sviluppa. Al momento della nascita, nella stragrande maggioranza delle cellule del corpo umano, si verifica una repressione molto affidabile della telomerasi a causa della soppressione dell'espressione genetica della sua subunità catalitica (trascrittasi inversa). Fanno eccezione le cellule dell'organismo, destinate a proliferare molto e che mantengono un'attività telomerasica limitata e transitoriamente inducibile. La presenza di una scarsa attività telomerasica consente alle cellule proliferanti di non subire molta variabilità nel tempo. In una persona sana, l'attività di questo enzima può essere rilevata a un livello relativamente basso, ma rilevabile nelle cellule staminali, nelle cellule germinali, nelle cellule della mucosa intestinale, nel sangue periferico (PB) e nei linfociti del timo (Osterhage J.L., 2009). È stato stabilito che l'espressione della telomerasi nei linfociti è strettamente controllata durante il loro sviluppo, differenziazione e attivazione. Si presume che l'attività della telomerasi aumenti per un breve periodo di tempo durante i periodi di intensa proliferazione (ad esempio, dopo l'incontro di un precursore dei linfociti B con un antigene). Come risultato della stimolazione, i linfociti maturi diventano capaci di esprimere la telomerasi ad un livello abbastanza elevato e, dopo ogni stimolazione ripetuta, l'espressione della telomerasi aumenta, ma il suo livello non raggiunge più il livello di risposta allo stimolo primario. L'attività enzimatica della telomerasi aumenta principalmente a causa della fosforilazione di TERT, causando un cambiamento nella localizzazione della proteina nella cellula.

Nonostante la repressione di hTERT, altri componenti della telomerasi, compreso l'RNA della telomerasi, vengono prodotti nelle cellule somatiche, anche se in quantità minori rispetto ai loro progenitori “immortali”, ma costantemente (o, come si dice, costitutivamente). La scoperta di questo importante fatto da parte di J. Shea, W. Wright e dei loro collaboratori divenne la base per il sensazionale lavoro per superare il “limite di Hayflick”. I geni della trascrittasi inversa della telomerasi sono stati introdotti nelle cellule somatiche normali utilizzando vettori speciali costruiti a partire dal DNA virale. Nella pratica delle tecnologie cellulari, è consuetudine influenzare l'espressione dei geni attraverso i genomi dei virus, con alcune sezioni di DNA che vengono introdotte nella cellula ospite e lì si moltiplicano rapidamente. I risultati dei loro esperimenti possono essere riassunti brevemente: le cellule in cui la telomerasi manteneva la lunghezza dei telomeri ad un livello caratteristico delle cellule giovani continuavano a dividersi, mentre le cellule di controllo (senza telomerasi) diventavano decrepite e morivano.

È noto che le cellule della maggior parte dei tumori studiati fino ad oggi sono caratterizzate da un'attività telomerasica piuttosto elevata, che mantiene la lunghezza dei telomeri a un livello costante. Questo livello è notevolmente inferiore, ad esempio, a quello delle cellule embrionali, ma è sufficiente per fornire alle cellule tumorali la possibilità di proliferazione illimitata, che a sua volta fornisce loro tempo e, di conseguenza, l'opportunità di cambiare, sopravvivere e catturare nuove cellule. nicchie nel corpo. Se l'attivazione della telomerasi non si verificasse durante la carcinogenesi, le cellule, nella maggior parte dei casi, non sarebbero in grado di sopravvivere fino agli stadi maligni e la maggioranza assoluta dei tumori non esisterebbe. Purtroppo ad oggi non esiste alcuna spiegazione per il fatto che in varie forme di cancro la telomerasi possa essere attivata sia in fase iniziale che tardiva. Pertanto, nella leucemia mieloide, l'attività della telomerasi è determinata nelle fasi iniziali e nel cancro del rene o nel meningioma, l'attivazione della telomerasi avviene già nelle cellule del tumore formato.

Esiste un'ipotesi, che ha molti sostenitori, secondo cui la perdita dell'attività della telomerasi nelle cellule somatiche degli organismi moderni è una proprietà acquisita nel processo di evoluzione che le protegge dalla degenerazione maligna. Ma questo meccanismo a quanto pare non è l’unico. Si è scoperto che nel 15% di tutti i tumori, le cellule maligne mantengono la lunghezza dei telomeri al livello adeguato in assenza di telomerasi. Pertanto, in queste cellule maligne, opera un altro meccanismo ALT (non telomerasi, ma piuttosto ricombinante) di “allungamento alternativo dei telomeri” (un’abbreviazione di “allungamento alternativo dei telomeri”). Tutti i tumori indotti da ALT hanno un alto contenuto di APB - proteine ​​nucleari associate all'ALT. Le strutture APB sono chiaramente visibili durante la microscopia a fluorescenza delle cellule, utilizzata per identificare i tumori ALT (poiché queste strutture sono assenti nelle cellule normali). Inn Chang e Carsten Rippe del Cancer Center Germany, in uno studio congiunto con Heinrich Leonard dell'Università Ludwig Maximilian di Monaco, hanno adottato un nuovo approccio allo studio dell'APB. Sono riusciti a creare artificialmente proteine ​​APB nelle cellule viventi “legando” le proteine ​​della leucemia promielocitica (PML) ai telomeri. Pertanto, gli scienziati sono stati in grado di dimostrare per la prima volta che l'APB allunga i telomeri, prolungando così la vita delle cellule tumorali senza telomerasi.

Tuttavia, l’attivazione della telomerasi di per sé non porta alla degenerazione cancerosa nelle cellule normali.

Negli esperimenti di J. Schee, W. Wright (1998), Bodnar (1997), White (2000), Hannon et al. (1999; 2000), Franzese et al. (2001) e Yudoh et al. (2001) l'attività della telomerasi era generalmente aumentata dalla sovraespressione di hTRT o dall'espressione di proteine ​​che sono componenti intermedi della telomerasi. I loro risultati non hanno rivelato alcuna anomalia nella regolazione della proliferazione o nella malignità delle cellule telomerizzate. Inoltre, recentemente sono emerse prove che la semplice attivazione della telomerasi non è sufficiente per immortalare diversi cloni cellulari. Nel lavoro del professor Kiono et al., l'introduzione della componente catalitica della telomerasi hTERT o dell'attività della telomerasi utilizzando l'oncoproteina del papillomavirus umano E7 nei cheratinociti umani o nelle cellule epiteliali non ha portato alla loro completa immortalizzazione. Si è verificato solo con l'ulteriore inibizione di alcuni oncogeni. Inoltre, diversi tipi di cellule richiedono apparentemente l'inattivazione di diversi soppressori [Wynford-Thomas, et al. 1997]. Pertanto, nei cheratinociti umani e nelle cellule epiteliali mammarie, si osserva l'immortalizzazione con trasduzione di TERT e simultanea inattivazione delle proteine ​​pRb o p16INK4a, mentre l'eliminazione di p53 o p19ARF non causa tale effetto [Kiyono, et al. 1998]

Questi fatti scientifici sottolineano ancora una volta che la stimolazione esogena dell’attività della telomerasi non causa la degenerazione cancerosa nelle cellule normali, e ciò che è particolarmente importante è che l’espressione isolata del gene della telomerasi non porta all’immortalizzazione delle cellule tumorali.

1.7. INIBIZIONE DELLA TELOMERASI COME METODO PER COMBATTERE IL CANCRO

È già stato menzionato in precedenza che l'attività della telomerasi è aumentata in molte cellule e linee cellulari maligne. Ciò ha permesso di cercare modi per combattere le cellule tumorali attraverso l’inibizione della telomerasi. Finora, la maggior parte del lavoro riguarda la sperimentazione degli inibitori della trascrittasi inversa (subunità catalitiche della telomerasi). Tuttavia, gli studi sull’efficacia e sulla sicurezza di questa classe di farmaci sono controversi. Secondo il professor E. E. Egorov, la terapia antitumorale sopprimendo la telomerasi è inefficace, perché nella maggior parte dei casi, la riattivazione della telomerasi durante la carcinogenesi avviene nel processo in cui le cellule emergono da uno stato di crisi, quando si osserva un aumento multiplo della variabilità genetica. Poiché queste cellule sono in uno stato di crisi, i meccanismi di invecchiamento replicativo in esse contenuti vengono distrutti o neutralizzati. Pertanto, la soppressione della telomerasi nelle cellule tumorali umane le riporta ad uno stato di crisi, ma non provoca senescenza replicativa e successiva apoptosi. Ciò significa che ci sarà nuovamente un aumento eccessivo dell’instabilità genetica. A differenza della crisi nel processo di formazione del tumore, questa crisi coinvolgerà un numero significativamente maggiore di cellule. L'effetto dopo l'inibizione della telomerasi si verifica con un ritardo necessario per l'accorciamento dei telomeri a causa della sottoreplicazione. Il tempo di questo ritardo è pari a decine di raddoppiamenti della popolazione, il che equivale a decine di giorni. Pertanto, nonostante il fatto che la maggior parte delle cellule morirà, le cellule resistenti alla terapia proposta si svilupperanno abbastanza rapidamente. Inoltre, il problema di questa classe di farmaci è la loro pronunciata tossicità per le cellule normali. Pertanto, i lavori che descrivono la soppressione selettiva dell'RNA della telomerasi sono più promettenti, poiché l'azione dell'inibitore desiderato dovrebbe essere mirata specificamente all'attività di sintesi del DNA della telomerasi.

Non c’è dubbio che lo studio delle modalità di inibizione della telomerasi sia importante per ridurre la mortalità per cancro, ma lo studio delle modalità di attivazione della telomerasi sembra essere un’area altrettanto importante per la prevenzione del cancro, soprattutto negli anziani.

2. ATTIVATORE DELLA TELOMERASI TA-65 E CANCEROGENESI

Nel processo di invecchiamento umano si verifica la morte delle cellule del corpo, che non può essere compensata dalla rigenerazione. Nel tempo, la perdita di cellule porta ad un indebolimento delle funzioni di organi e tessuti, a una diminuzione della loro affidabilità, allo sviluppo di malattie associate all'invecchiamento e, infine, alla morte del corpo. Secondo l’American Cancer Society, il 78% di tutti i tumori vengono diagnosticati in persone di età superiore ai cinquantasette anni. Il rischio di cancro si verifica quando i segni dell’invecchiamento cellulare sono più pronunciati, cosa più comune nelle persone anziane. Lo stile di vita moderno, lo stress e l'abuso di farmaci portano ad una carenza dei singoli componenti della telomerasi e ad un invecchiamento fenotipico precoce con perdita di funzionalità a livello cellulare e sistemico. Questo fatto ha costretto i ricercatori a cercare modi per prolungare la vita cellulare attraverso l’attivazione della telomerasi.

Ad oggi, l’unico complesso biologico con un effetto comprovato nel ridurre la percentuale di telomeri criticamente corti in una cellula è TA-65. La sua azione è mirata a indurre l'attività della telomerasi, che promuove l'aggiunta di ripetizioni telomeriche, principalmente ai telomeri corti, ringiovanendo così le cellule che invecchiano e dando loro la capacità di proliferare.

Il potenziale effetto terapeutico del TA-65 è mirato ad aumentare l'attività della telomerasi, principalmente nelle cellule staminali, nelle cellule del midollo osseo, nelle cellule stromali del midollo osseo, nei fibroblasti cutanei giovani, nei precursori delle cellule dell'insulina, nelle cellule neurosferiche, nelle cellule surrenaliche, nei muscoli, nell'epitelio pigmentato osteoplastico e retinico. cellule, cellule del sistema immunitario, comprese cellule della linea linfoide, mieloide ed eritroide, come linfociti B e T, monociti, macrofagi circolanti e tissutali specializzati, neutrofili, eosinofili, basofili, cellule NK e loro rispettivi precursori. A questo proposito, le principali indicazioni per l'uso di TA-65 possono essere: disturbi del sistema immunitario legati allo stress e all'età, compreso il ridotto turnover dei tessuti che si verifica con l'invecchiamento naturale, il cancro, il trattamento del cancro, le infezioni acute o croniche o disordini genetici che causano morte cellulare accelerata, anemia aplastica e altre malattie degenerative. L’uso del TA-65 per la prevenzione del cancro sembra a prima vista paradossale. In che modo l'attivazione della telomerasi può prevenire la degenerazione cancerosa delle cellule? Ciò accade, in primo luogo, perché il ringiovanimento riduce la probabilità di riarrangiamenti cromosomici nelle cellule e, in secondo luogo, perché la telomerasi può aumentare la durata della vita delle cellule immunitarie, migliorando la loro capacità di trovare e distruggere le cellule tumorali. In precedenza è stato indicato che l’attivazione “genetica” della telomerasi nelle cellule normali porta al loro ringiovanimento senza segni di malignità. Uno studio condotto da ricercatori del Centro nazionale spagnolo per la ricerca sul cancro ha dimostrato che il TA-65 ha effetti simili nei topi. Lo studio ha dimostrato gli effetti del TA-65 nell’allungamento dei telomeri corti e nel miglioramento della salute dei topi anziani, comprese le condizioni di tolleranza al glucosio, osteoporosi e lassità cutanea, senza aumentare l’incidenza del cancro. Un altro studio sull’uomo, noto come Protocollo Paton, ha dimostrato che non si sono verificati nuovi casi di cancro nei pazienti che utilizzavano TA-65 per un anno come parte di un programma di ringiovanimento.

In uno dei lavori scientifici di Rita Efros e coautori, professoressa di immunologia presso l'Università della California, che trattava i problemi dell'invecchiamento e dell'infezione da HIV, è stato condotto uno studio sull'effetto della molecola TAT-2 sulle funzioni dei linfociti T e B. La struttura chimica del TAT-2 è il cicloastrogenolo. Una molecola simile fa parte di TA-65. Lo studio ha concluso quanto segue sulla sicurezza di TAT-2: “In tutti gli studi in vivo condotti fino ad oggi, non ci sono prove che TAT2 contribuisca alla perdita di controllo della crescita e della trasformazione. Ad esempio, TAT2 non porta ad alcun aumento significativo dell'attività costitutiva della telomerasi nella linea cellulare tumorale Jurkat T Supplemental. Inoltre, l'esposizione cronica a TAT2 non altera il tasso di trasformazione dell'EBV delle cellule B normali nella coltura cellulare. È importante notare che gli effetti osservati della regolazione della telomerasi sono di breve durata e reversibili. La rimozione di TAT2 dalle cellule riporta i livelli di telomerasi ai valori basali entro pochi giorni senza alcun effetto sulla vitalità cellulare."

3. CONCLUSIONE

Tutto quanto sopra può essere riassunto nelle seguenti conclusioni:

1. Esiste una stretta relazione tra l'esistenza di telomeri corti in una cellula e lo sviluppo del processo tumorale. La prova di ciò è fornita dalle malattie in cui si notano telomeri corti: discheratosi congenita, anemia aplastica, sindrome di Barrett, ecc.

2. La presenza di telomeri criticamente corti in una cellula è un segno del suo invecchiamento e della sua instabilità. Durante questo periodo c'è un'alta probabilità che la cellula entri in uno stato di crisi, in cui c'è un alto rischio di mutazioni cromosomiche che portano allo sviluppo del cancro.

3. La telomerasi previene l'accorciamento dei telomeri e ne protegge la struttura. Mancanza di telomerasi nelle cellule in attiva proliferazione (cellule staminali, cellule del midollo osseo, cellule stromali del midollo osseo, fibroblasti cutanei giovani, precursori delle cellule dell'insulina, cellule della neurosfera, cellule surrenaliche, cellule muscolari, osteoplastiche, epiteliali pigmentate della retina, cellule del sistema immunitario, comprese linfoidi, cellule mieloidi e germogli eritroidi, come linfociti B e T, monociti, macrofagi dei tessuti circolanti e specializzati, neutrofili, eosinofili, basofili) porta all'interruzione del loro funzionamento e al rapido invecchiamento.

4. La neoplasia cellulare è un complesso processo a più fasi in cui si verificano molteplici mutazioni del materiale genetico della cellula.

5. Per immortalare un clone maligno, non è sufficiente l'espressione (attivazione) del gene della telomerasi; è anche necessario “spegnere” alcuni meccanismi di segnalazione che proteggono la cellula dalla degenerazione.

6. La telomerasi stessa non è un oncogene. L'attivazione isolata della telomerasi dovuta a manipolazioni genetiche del gene della telomerasi, nonché alla stimolazione farmacologica di TA-65, non porta alla malignità cellulare. Questo fatto è stato dimostrato da molti lavori scientifici e sperimentali.

7. TA-65 aiuta a prevenire la degenerazione del cancro attivando delicatamente la telomerasi e riducendo la percentuale di telomeri corti. Ciò riduce la probabilità di riarrangiamenti cromosomici nelle cellule, aumenta la durata della vita delle cellule immunitarie e migliora la loro capacità di trovare e distruggere le cellule tumorali.

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Pugach Oksana Alexandrovna

Studente del 3° anno, Dipartimento di Chimica Medica, NSMU,
RF, Novosibirsk

E-posta: oksana - pugach @ vagabondo . ru

Sumenkova Dina Valerievna

supervisore scientifico, Dottore in Biologia. Scienze, Professore Associato, Dipartimento di Chimica Medica NSMU,
RF, Novosibirsk

La telomerasi è una DNA polimerasi specifica che “estende” le regioni telomeriche dei cromosomi. L'enzima contiene nella sua struttura una parte proteica e una molecola di RNA. È noto che i telomeri sono costituiti da 15mila coppie di nucleotidi, che sono ripetizioni di due triplette TTA (quattro ripetizioni) e HGC (8 ripetizioni). I telomeri della maggior parte delle cellule somatiche subiscono un accorciamento durante la proliferazione cellulare a causa della replicazione incompleta delle sezioni terminali (sottoreplicazione terminale). L'attività della telomerasi si manifesta nelle cellule staminali, nei cheratinociti e nelle cellule epiteliali spermatogeniche, mentre la sua attività è assente nelle cellule somatiche differenziate normali e nelle cellule dei tessuti.

Risulta che la telomerasi è attiva nelle cellule della maggior parte dei tumori. Pertanto, nelle cellule di un tumore benigno, l'attività della telomerasi aumenta del 20-30% e in un processo maligno la sua attività raggiunge il 70-100%. Se nelle cellule somatiche normali esiste un meccanismo geneticamente determinato per controllare la proliferazione, le cellule tumorali hanno la capacità di aggirare questo meccanismo. Poiché acquisiscono la proprietà dell'immortalità, che è associata all'attivazione dell'enzima telomerasi, che compensa l'accorciamento dei telomeri. Pertanto, possiamo concludere che l'attivazione della telomerasi può essere un fattore importante nella progressione delle malattie tumorali. In alcuni tumori, l’attività della telomerasi si verifica in quasi il 100% dei casi, ad esempio nel cancro del polmone a piccole cellule, nel cancro della cervice e nelle lesioni benigne delle tonsille. Allo stesso tempo, ci sono tumori in cui l'attività della telomerasi non viene rilevata, ad esempio il leiomioma (un tumore benigno che si verifica nello strato muscolare dell'utero - il miometrio).

L'espressione della telomerasi può verificarsi a causa di qualche tipo di selezione clonale ad un livello critico di accorciamento dei telomeri. Innanzitutto, le cellule iniziano a dividersi rapidamente e la lunghezza dei loro telomeri inizia ad accorciarsi, quindi sopravvivono solo quelle la cui telomerasi rimane attiva. E in questo caso possiamo dire che l'attività della telomerasi può essere un indicatore della progressione del tumore e di una prognosi indesiderata. Un esempio del genere è la linfogranulomatosi (una malattia maligna del tessuto linfoide), in cui l'aumento principale dell'attività della telomerasi si verifica durante la transizione dal primo stadio al secondo.

Un'altra variante del meccanismo per la comparsa dell'attività della telomerasi sono i disturbi del metabolismo cellulare che si verificano durante lo sviluppo delle malattie tumorali. In questo caso, l’attività della telomerasi si manifesta all’inizio della malattia e funge da marcatore della malattia tumorale. Pertanto, nel cancro cervicale, l'attività della telomerasi e lo stadio del cancro non hanno alcuna relazione, poiché la telomerasi è attiva già al primo stadio e la sua attivazione avviene nel processo delle malattie precancerose. Nelle emoblastosi (malattie tumorali del tessuto emopoietico e linfatico), la telomerasi potrebbe inizialmente essere attiva nel tipo cellulare in studio e in futuro la sua attività non farà altro che aumentare durante la transizione al cancro. Pertanto, in caso di disregolazione di una cellula staminale con attività telomerasica, viene conservata un'ampia riserva di potenziale proliferativo, sufficiente per l'acquisizione di varie caratteristiche maligne. In questo caso, l'attività della telomerasi appare solo all'inizio della crescita del tumore. Il metodo per rilevare l'attività enzimatica non consente di rilevarla a livello di una cellula, ma si noterà una piccola area di cellule telomerasi-positive. I meccanismi di espressione della telomerasi vengono solitamente studiati su linee cellulari, quindi è difficile dire quale di essi e con quale frequenza si verifica nel tipo di malattia tumorale studiata.

La determinazione dell'attività della telomerasi viene utilizzata per diagnosticare malattie tumorali e per creare potenziali agenti antitumorali: gli inibitori della telomerasi. Misurare e interpretare l’attività della telomerasi è complicato dal fatto che molte cellule normali del sangue e del midollo osseo hanno attività telomerasica. Il livello di attività della telomerasi cambia con l’età; più la persona è anziana, meno lo è. Vale la pena notare che il metodo per misurare l'attività della telomerasi utilizzando la reazione a catena della polimerasi non è del tutto quantitativo. Non fornisce la possibilità di catturare piccole differenze. Considerando che l'attività telomerasica delle cellule dipende dal loro stato proliferativo, in caso di risultato positivo non possiamo dire se ciò sia dovuto ad un gran numero di cellule con bassa attività enzimatica o ad un piccolo numero di cellule con maggiore attività telomerasica. Inoltre, esiste la possibilità di risultati falsi positivi.

A causa della difficoltà di misurare l'attività della telomerasi, questa viene determinata in combinazione con la misurazione della lunghezza dei telomeri. La lunghezza dei telomeri viene misurata come lunghezza dei frammenti di restrizione terminale, viene eseguita l'ibridazione quantitativa o l'analisi Southern (rilevamento di una sequenza di DNA specifica nel materiale). Recentemente, hanno iniziato ad essere utilizzate tecniche quantitative di reazione a catena della polimerasi in tempo reale o analisi di ibridazione cellulare. Attualmente vengono sviluppati attivamente metodi per rilevare l'attività enzimatica.

Finora non è stato trovato alcun farmaco in grado di sopprimere in modo altamente efficace l’espressione dei geni della telomerasi, ma esistono approcci che sfruttano il fatto che i promotori della telomerasi sono attivi nelle cellule tumorali. I costrutti contenenti un adenovirus oncolitico, che viene iniettato direttamente nella cellula tumorale stessa, hanno raggiunto la fase di sperimentazione clinica. Questo virus contiene geni che aumentano la sensibilità delle cellule alla terapia proposta. Poiché questi geni sono regolati dai promotori dei geni della telomerasi, la loro azione viene svolta solo su una cellula con telomerasi funzionante.

Poiché la telomerasi è presente nella maggior parte delle cellule tumorali, potrebbe essere un buon candidato per un antigene associato al tumore. Quando la telomerasi è attiva in una cellula, frammenti della trascrittasi inversa della telomerasi vengono esposti sulla superficie cellulare e possono fungere da bersaglio per la risposta immunitaria. Il vantaggio di questa procedura è che non vi è alcun periodo di attesa come con altri metodi di inibizione della telomerasi. Sono stati condotti studi clinici per tumori della prostata, cancro del pancreas e carcinoma epatocellulare. Questa immunoterapia mostra un aumento della risposta immunitaria contro il tumore. Non è chiaro quanto possano essere colpite le cellule staminali sane, che hanno anche attività di telomerasi.

Ci sono una serie di problemi quando si utilizzano metodi per sopprimere l'attività della telomerasi: l'effetto si verifica con un lungo ritardo, poiché deve trascorrere una grande quantità di tempo affinché i telomeri si accorcino a causa della sottoreplicazione in assenza di telomerasi. Questa volta può durare decine di cicli cellulari. In questo caso, l’inibizione della telomerasi avrà effetto solo su un numero limitato di cellule. Quando si sviluppano metodi di terapia antitumorale utilizzando inibitori della telomerasi, è necessario tenere conto del fatto che alcune cellule tumorali sono in grado di entrare in uno stato di non divisione a lungo termine e quindi non rispondere all'azione della maggior parte degli agenti chemioterapici.

Tuttavia, in alcuni casi, se il trattamento comprende metodi tradizionali che agiscono immediatamente e distruggono la maggior parte delle cellule tumorali e una terapia con anticorpi merasi, che non consente alle cellule tumorali di moltiplicarsi per un lungo periodo, allora il risultato a lungo termine sarà senza dubbio essere migliore.

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Funzioni dei telomeri

Meccanico.

a) fissazione dei cromosomi alla matrice nucleare;

b) i telomeri collegano tra loro le estremità dei cromatidi fratelli; allo stesso tempo, la struttura dei telomeri è tale da consentire la separazione dei cromatidi in anafase.

2. Stabilizzazione.

a) la presenza di telomeri protegge sezioni di DNA geneticamente significative dalla sottoreplicazione;

b) stabilizzare le estremità dei cromosomi rotti. Ad esempio, nei pazienti con α-talassemia, si verificano rotture del cromosoma 16q nei geni dell'α-globina e ripetizioni telomeriche vengono aggiunte all'estremità danneggiata.

3. Effetto sull'espressione genica. Una proprietà dei telomeri è l'effetto posizione: l'attività dei geni situati vicino ai telomeri è ridotta (repressa). Questo effetto è denominato silenziamento trascrizionale o silenziamento. Con un significativo accorciamento dei telomeri, l’effetto posizione scompare e i geni peritelomerici vengono attivati.

a) Il silenziamento può derivare dall'azione delle proteine ​​Rap1 o TRF1.

b) l'effetto posizione può essere dovuto alla vicinanza all'involucro nucleare. Secondo l'ipotesi di A.M. Olovnikov, i canali Ca+ potrebbero trovarsi in questo guscio e il flusso di ioni Ca influenza l'interazione delle proteine ​​con i geni vicini.

4. Funzione “Conteggio”. Le sezioni telomeriche del DNA agiscono come un dispositivo orologio (il cosiddetto replicametro), che conta il numero di divisioni cellulari dopo la scomparsa dell'attività della telomerasi. Ogni divisione cellulare porta ad un accorciamento del telomero di 50-65 bp. Inoltre, ciò che è più importante per una cellula non è quante divisioni sono già passate, ma quante ne restano prima dell'accorciamento critico del telomero. Quello. possiamo dire che i telomeri sono un dispositivo che determina il numero di divisioni che una cellula normale può compiere in assenza di telomerasi.

Avendo raggiunto una lunghezza criticamente breve, i telomeri perdono la capacità di svolgere le loro funzioni, il ciclo cellulare viene interrotto e la cellula muore.

L'enzima telomerasi viene utilizzato per mantenere la lunghezza del DNA telomerico e allunga il filamento G di ciascun telomero.

La questione chiave della biologia dei telomeri è in quali cellule la telomerasi è presente e funziona e in quali cellule non lo è. Si ritiene che sia qui che risiede la connessione tra questo problema e l'invecchiamento e la cancerogenesi.

Distribuzione della telomerasi nelle cellule normali:

a) la telomerasi si trova più costantemente negli organi ematopoietici: midollo osseo, linfonodi, ecc.

b) l'enzima si trova con meno frequenza negli organi con cellule condizionatamente postmitotiche - fegato, pancreas e anche, nelle parti respiratorie dei polmoni, nelle cellule staminali della ghiandola prostatica;

c) la telomerasi non viene rilevata nel cervello e nei tessuti muscolari, dove la maggior parte sono cellule postmitotiche.

Pertanto, la telomerasi è presente in molte di quelle cellule somatiche capaci di dividersi.

Il principale candidato al titolo di elisir dell'immortalità il 26 luglio 2016

Quando avevo circa 10 anni, tutti intorno a me dicevano quasi con sicurezza che sarebbero passati letteralmente 50 anni e le persone avrebbero vissuto almeno 200 anni. Senza dubbio la scienza e la medicina hanno dovuto fare passi da gigante e sicuramente avremmo dovuto vedere una svolta. Ma ora è chiaro che ci vorranno probabilmente altri 200 anni, ma guarda cosa ho scoperto...

Si scopre che ci sono i telomeri: queste sono le sezioni terminali di una molecola di DNA lineare, che consistono in una sequenza ripetuta di nucleotidi. Negli esseri umani e in altri vertebrati, l'unità ripetitiva ha la formula TTAGGG (le lettere rappresentano le basi azotate). A differenza di altre sezioni del DNA, i telomeri non codificano molecole proteiche; in un certo senso, sono sezioni “prive di significato” del genoma.

Nel 1971, lo scienziato russo Alexei Matveevich Olovnikov suggerì per primo che con ogni divisione cellulare queste sezioni terminali dei cromosomi si accorciano. Cioè, la lunghezza delle regioni telomeriche determina l '"età" della cellula: più corta è la "coda" telomerica, più "vecchia".

15 anni dopo, questa ipotesi fu confermata sperimentalmente dallo scienziato inglese Howard Cook. È vero, le cellule nervose e muscolari di un organismo adulto non si dividono, le regioni telomeriche in esse contenute non si accorciano, eppure “invecchiano” e muoiono. Pertanto, la questione su come l’“età” di una cellula sia correlata alla lunghezza dei telomeri rimane aperta fino ad oggi. Una cosa è certa: i telomeri servono come una sorta di contatore delle divisioni cellulari: più sono corti, maggiore è il numero di divisioni che si sono verificate dalla nascita della cellula precursore.

Per quanto tempo una persona deve vivere, pochi possono dire perché una persona invecchia. Gli scienziati si pongono da tempo la domanda: cosa succede nel corpo che innesca il processo di invecchiamento? Le cellule possono dividersi e sembrerebbe che il corpo sarà per sempre giovane, sano e vivrà per sempre, ma si scopre che le nostre cellule possono rinnovarsi fino a un certo numero di volte, e poi arriva il momento della malattia e del processo di invecchiamento , che porta alla morte, all'incapacità delle cellule di rinnovarsi. Esistono molte teorie che considerano diversi aspetti come la causa principale dell'invecchiamento, ma oggi si conosce il vero motivo, che nessuno può affrontare.

Alcuni scienziati affermano che l’invecchiamento inizia con il processo di danno e disgregazione delle proteine. E le proteine, come già sappiamo, sono il materiale da costruzione del nostro corpo, in particolare delle ossa. Altri ricercatori vedono i geni della morte che iniziano ad attivarsi in età avanzata. Un'altra opinione: il corpo accumula inquinamento, se la dose di rifiuti nel corpo supera il limite consentito, inizia una sequenza di malattie, il corpo si esaurisce e muore. Esiste anche una teoria immunologica. In quale credere dipende da ognuno. Il vero motivo per cui una persona invecchia e le cellule iniziano a morire è nel nostro codice genetico.

L'invecchiamento inizia a causa dell'accorciamento della lunghezza dei telomeri: questa è la sezione finale del codice genetico (DNA). I telomeri sono progettati per proteggere i cromosomi dall'attaccarsi tra loro, il che può portare alla perdita di informazioni. Gli scienziati sono giunti a tali conclusioni osservando la vita delle cellule giovani e il processo del loro invecchiamento. La lunghezza dei telomeri nei geni delle cellule giovani differisce da quella delle cellule invecchiate. I telomeri del DNA nelle cellule giovani sono più lunghi delle estremità nelle cellule vecchie. Quando il telomero viene distrutto, la cellula muore. Una cellula ha la capacità di dividersi fino alla distruzione dei suoi telomeri.

Una tale teoria doveva trovare spiegazioni e argomenti. Gli esperimenti sono stati condotti sui topi. I genetisti hanno accorciato artificialmente i telomeri del DNA della cellula in un giovane topo sano. Più il telomero si accorciava, più apparivano le malattie che caratterizzano il processo di invecchiamento. I risultati ottenuti sono serviti come prova della teoria della dipendenza della giovinezza e dell'invecchiamento dalla lunghezza dei telomeri nelle cellule. Quando la lunghezza dei telomeri si accorcia, si verificano le seguenti malattie: artrite, artrosi, processi degenerativi e distrofici, malattie associate al sistema cardiovascolare, disturbi del sistema nervoso, osteoporosi, alterazioni della pelle.

La telomerasi è un enzima di “estensione”, la sua funzione è quella di completare le sezioni terminali delle molecole lineari di DNA, “cucendo” ad esse sequenze nucleotidiche ripetute - telomeri. Le cellule in cui funziona la telomerasi (cellule sessuali, cellule tumorali) sono immortali. Nelle cellule ordinarie (somatiche), di cui è costituito principalmente il corpo, la telomerasi “non funziona”, quindi i telomeri si accorciano ad ogni divisione cellulare, il che alla fine porta alla sua morte.

Nel 1997, gli scienziati americani dell'Università del Colorado hanno ottenuto il gene della telomerasi. Poi, nel 1998, i ricercatori del Southwestern Medical Center dell’Università del Texas a Dallas hanno inserito il gene della telomerasi nella pelle umana, nelle cellule epiteliali ottiche e vascolari, dove l’enzima non “funziona” in condizioni normali. In tali cellule geneticamente modificate, la telomerasi era "in condizioni di lavoro": cuciva sequenze nucleotidiche alle sezioni terminali del DNA, quindi la lunghezza dei telomeri non cambiava da divisione a divisione. In questo modo, gli scienziati sono riusciti ad aumentare di una volta e mezza la vita delle normali cellule umane. È possibile che questo metodo aiuti a trovare la chiave per prolungare la vita.

Quindi, la telomerasi rimane il principale candidato al titolo di elisir dell'immortalità. E allo stesso tempo, questo enzima è uno dei principali fattori nella degenerazione maligna delle cellule. Le cellule tumorali sono immortali perché la telomerasi “lavora” in esse. Ecco perché in natura l’immortalità e il cancro sembrano bilanciarsi a vicenda: un organismo immortale può teoricamente vivere per sempre, ma morirà inevitabilmente di cancro.

E l'anno scorso è stato trovato un modo per allungare i telomeri e prolungare la vita. Gli scienziati dell'Università di Stanford hanno sviluppato un metodo per stimolare le estremità dei cromosomi responsabili dell'invecchiamento umano.

La nuova tecnologia utilizza RNA modificato che trasporta il gene della trascrittasi inversa della telomerasi (TERT). L'introduzione dell'acido ribonucleico aumenta ripetutamente l'attività della telomerasi per 1-2 giorni, durante i quali allunga attivamente i telomeri e l'RNA programmato si disintegra. Le cellule risultanti si comportano in modo simile a quelle “giovani” e si dividono molte volte più intensamente rispetto alle cellule del gruppo di controllo.

In questo modo è stato possibile allungare i telomeri di oltre 1000 nucleotidi, il che equivale a diversi anni di vita umana. Ciò che è importante è che il processo sia completamente sicuro per la salute e non porti a una divisione cellulare incontrollata: il sistema immunitario semplicemente non ha il tempo di reagire all'RNA introdotto nel corpo, che si disintegra senza lasciare traccia. La scoperta contribuirà ad aumentare il numero di cellule per la ricerca sui farmaci e la modellizzazione delle malattie e, in futuro, per l’estensione della vita.

fonti