Tıpkı ayakkabı bağcıklarında bulunan plastik uçların bağcıkları koruduğu gibi telomer adı verilen moleküler uçlar da kromozomların uçlarını korur ve hücreler, sürekli olarak DNA’larını bölüp çoğalttıklarında kaynaşmalarını önler. Ancak plastik uçları kaybetmek bağcıkların birbirine karışmasına yol açarken, telomer kaybı kansere neden olmaktadır.
Telomerlerin kanserle olan ilişkisini inceleyen Salk Enstitüsü bilim insanları şaşırtıcı bir şey keşfetti: Genellikle hayatta kalma mekanizması olarak düşünülen ‘otofaji’ adı verilen hücresel geri dönüşüm süreci, aslında hücrelerin ölümünü teşvik ediyor ve böylece kanserin başlamasını önlüyor.
23 Ocak 2019’da Nature Dergisi’nde ortaya çıkan çalışma, otofajiyi tamamen yeni bir tümör baskılayıcı yol olarak ortaya çıkarıyor ve kanseri durdurmak amacıyla süreci engellemeye yönelik tedavilerin bunu daha erken bir zamanda ve istem dışı destekleyebileceğini öne sürüyor.
Salk Moleküler ve Hücre Biyolojisi Laboratuvarı profesörü ve makalenin kıdemli yazarı Jan Karlseder, “Bu sonuçlar büyük bir sürpriz oldu.” diyor. “Hücrelerin kontrolden çıkmasını ve kanserli hale gelmesini önleyen birçok kontrol noktası var, ancak otofajinin onlardan biri olmasını beklemiyorduk.”
Her seferinde hücreler büyümek ve bölünmek için DNA’larını çoğalttıklarında, telomerleri biraz daha kısalır. Telomerler, kromozomları artık aktif bir şeklide koruyamayacakları kadar kısaldıklarında, hücreler kalıcı olarak bölünmeyi durduracak bir sinyal alır. Ancak kansere neden olan virüsler veya diğer faktörler nedeniyle zaman zaman hücreler mesajı alamaz ve bölünmeye devam eder. Tehlikeli derecede kısa veya eksik telomerlerle hücreler, korunmasız kromozomların kaynaşıp işlev göremediği, bazı kanserlerin ayırt edici özelliği olan disfonksiyonel (kriz) adı verilen bir duruma girer.
Karlseder’in ekibi krizi daha iyi anlamak istedi çünkü kriz prekanseröz (tedavi edilmezse kansere dönecek doku) hücrelerin, tam gelişmiş kansere devam etmesini önleyen yaygın hücre ölümüyle sonuçlanır ve bu yararlı hücre ölümünün altındaki mekanizma tam olarak anlaşılamamıştır.
Karlseder laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı ve makalenin ilk yazarı olan Joe Nassour, “Birçok araştırmacı, krizde hücre ölümünün otofaji ile birlikte programlanmış iki hücre türü ölümünden biri olan apoptozis yoluyla gerçekleştiğini varsayıyor.” diyor. “Ama kimse bunun gerçekte böyle olup olmadığını anlamak için deneyler yapmadı.”
Karlseder ve Nassour, kriz ve tipik olarak ortaya çıkan hücre ölümünü araştırmak için normal olarak büyüyen hücreleri, krize zorladıkları hücrelerle karşılaştırdıkları bir dizi deney yapma amacıyla sağlıklı insan hücrelerini kullandılar.
Krizde meydana gelen başlıca ölümden hangi tür hücre ölümünün sorumlu olduğunu öğrenebilmek için hem apoptozis hem de otofajinin morfolojik ve biyokimyasal belirteçlerini incelediler. Her iki mekanizma da normal olarak büyüyen hücrelerdeki az miktarda ölen hücreden sorumlu olmasına rağmen, otofaji, daha fazla hücrenin öldüğü kriz grubundaki baskın hücre ölümü mekanizmasıydı.
Araştırmacılar, daha sonra kriz hücrelerindeki otofajiyi önlediklerinde ne olacağını araştırdılar. Sonuçlar çarpıcıydı: otofaji yoluyla hücre ölümü olmadan hücreler yorulmaksızın çoğaldı. Ayrıca ekip, bu hücrelerin kaynaşmış ve şekil değiştirmiş kromozomlarına baktığında, kanserli hücrelerde görülen türdeki ciddi DNA hasarının meydana geldiğini ve otofajinin önemli bir erken kanser baskılama mekanizması olduğunu ortaya koydu.
Son olarak ekip, normal hücrelerde ya kromozomların uçlarına – telomer kaybıyla- ya da ortadaki bölgelere belirli DNA hasarı oluşturdular. Telomer kaybı olan hücreler otofajiyi aktive ederken,DNA hasarı olan hücreler diğer kromozomal bölgelerde apoptozisi aktive eder. Bu apoptozisin DNA hasarı nedeniyle kanser öncesi oluşan hücreleri yok eden tek mekanizma olmadığını ve telomerlerle otofaji arasında doğrudan karşılıklı konuşma olduğunu göstermektedir.
Çalışma, otofajinin, kanser hücrelerinin kontrolsüz büyümesini sağlayan bir mekanizma olmaktan ziyade, aslında bu büyümeye karşı koruyucu bir kalkan olduğunu ortaya koymaktadır. Otofaji olmadan tümör, baskılayıcı genler gibi diğer güvenlik önlemlerini yitiren hücreler kontrolsüz bir büyüme, sık görülen DNA hasarı ve sıklıkla kanserden oluşan bir kriz durumuna geçer.
Karlseder , “Bu çalışma heyecan verici çünkü bu yeni keşiflerin çoğunu temsil ediyor. Hücrelerin krizden sağ çıkmasının mümkün olduğunu bilmiyorduk; otofajinin krizdeki hücre ölümüyle ilgili olduğunu bilmiyorduk ;otofajinin genetik hasar birikimini nasıl önlediğini kesinlikle bilmiyorduk. Bu, sürdürmeye istekli olduğumuz yepyeni bir araştırmanın kapısını açıyor.” diye ekliyor.
Kaynak: In surprising reversal, scientists find a cellular process that stop cancer before it starts https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190123131706.htm
[zombify_post]