Kanser Oluşumunun Önlenmesinde Otofajinin Rolü İlk Kez Aydınlatıldı
Salk Enstitüsü'nden telomerler ile kanser arasındaki bağlantıyı araştıran bilim insanları, genellikle bir hayatta kalma mekanizması olarak görülen otofajinin aslında hücre ölümünü tetikleyerek kanser başlangıcını önlediğini keşfettiler.
Otofajinin yeni bir tümör baskılama yöntemi olduğunun belirtildiği Nature dergisinde yayınlanan makalede, bu prosesin kanseri önlemek amacıyla baskılanmasının istemsiz de olsa kanseri tetikleyebileceği vurgulandı. Çalışmanın baş yazarı Jan Karlseder, hücrelerin kontrolsüzce çoğalmasını ve kanserleşmesini önleyen pek çok denetim mekanizmasının bulunduğunu, ancak otofajinin bunlardan biri olduğunu görmenin kendilerini şaşırttığını belirtti. Her hücre bölünmesinde telomerler bir miktar kısalır. Telomerler kromozomları etkin biçimde koruyamayacak kadar kısaldığında, hücreler bölünmesini kalıcı olarak durdurmak üzere bir sinyal alır. Ancak kansere yol açan virüsler ya da başka nedenler varlığında bazı hücreler bu mesajı almayarak çoğalmaya devam ederler. Tehlikeli biçimde kısa telomerlerin varlığı, korunmasız kalan kromozomların fonksiyonlarını kaybetmelerine ve hücrenin kriz adı verilen bir duruma girmesine neden olurlar. Karlseder ve ekibi, organizmanın yararına olan bu kontrollü hücre ölümü yolunu daha iyi anlamak üzere yola çıktılar. Çalışmanın yazarlarından Joe Nassour, kriz durumundaki hücrenin ölümünün çoğu araştırmacı tarafından apoptoz yolu ile olduğunun varsayıldığını, ancak programlı hücre ölümünün bir başka yolağı olan otofajinin yeterince araştırılmamış olduğunu vurguladı.
Kriz durumundaki hücrelerin apoptoz ve otofaji yollarından hangisi ile öldüklerini araştırmak için ekip, morfolojik ve biyokimyasal markerları inceledi. Her iki mekanizma da hücre ölümüne yol açarken, otofajinin baskın mekanizma olduğu ve çok daha fazla hücrenin otofaji yolu ile öldüğü ortaya çıktı.
Bir sonraki aşamada, kriz durumundaki hücrelerde otofajinin baskılanması durumunda ne olacağını merak eden araştırmacılar, hücrelerin durmaksızın çoğalmaya devam ettiklerini, bu hücrelerin kromozomlarının hasarlı olduğunu ve kanser hücrelerinde görülen şekilde ağır DNA hasarının mevcut olduğunu gördüler. Bu durum, otofajinin bir erken dönem kanser baskılama mekanizması olduğu düşüncesini doğrulamaktaydı.
Araştırmacılar ayrıca hücrelere spesifik DNA hasarı verildiğinde ne olduğunu gözlediklerinde, kromozomların uç bölgelerinde telomer kaybına yol açan hasar oluştuğunda otofajinin aktive olduğunu, diğer kromozomal bölgelerde DNA hasarı olduğunda ise apoptozun aktive olduğunu farkettiler. Bu da, DNA hasarına bağlı pre-kanseröz hücrelerin yok edilmesinde apoptozun tek mekanizma olmadığını, ayrıca telomerlerle otofaji arasında doğrudan bağlantı olduğunu göstermektedir.
Karlseder, bu çalışmanın oldukça etkileyici olduğunu, zira tamamen yeni bir keşif sunduğunu, otofajinin kriz durumundaki hücre ölümünde ve genetik hasar birikiminin önlenmesinde rolü olduğunu daha önce bilmediklerini belirtirken, bu sonuçların yepyeni bir araştırma alanı yaratacağını sözlerine ekledi.
Joe Nassour, Robert Radford, Adriana Correia, Javier Miralles Fusté, Brigitte Schoell, Anna Jauch, Reuben J. Shaw & Jan Karlseder. Autophagic cell death restricts chromosomal instability during replicative crisis. Nature, 2019