Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν πώς το βασικό ένζυμο που εμπλέκεται στη γήρανση, συναρμολογείται ο καρκίνος

Οι επιστήμονες έχουν αποκαλύψει την εσωτερική λειτουργία ενός βασικού ενζύμου που εμπλέκεται στην ανάπτυξη της γήρανσης και του καρκίνου, ανοίγοντας το δρόμο για τον πιθανό σχεδιασμό θεραπευτικών στρατηγικών που στοχεύουν σε αυτό το ένζυμο. Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Communications, ρίχνουν φως στον περίπλοκο μηχανισμό συναρμολόγησης ενός ζωτικού ενζύμου που ονομάζεται τελομεράση, η οποία είναι υπεύθυνο για τη διατήρηση των άκρων των χρωμοσωμάτων, τις δομές που φέρουν γενετικές πληροφορίες στα κύτταρα.

Στο επίκεντρο της τελομεράσης βρίσκεται μια εξαιρετικά εξειδικευμένη υπομονάδα γνωστή ως TERT, το ενζυματικό συστατικό που συνθέτει νέο DNA στα άκρα των χρωμοσωμάτων. Ενώ το TERT είναι απαραίτητο για την επιβίωση των κυττάρων, η υπερέκφραση ή η επανενεργοποίηση στα περισσότερα ενήλικα κύτταρα συχνά οδηγεί σε αθανασία και συμβάλλει στην ανάπτυξη του καρκίνου. Έτσι, η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα συναρμολόγια TERT μπορεί να παρέχουν κρίσιμες γνώσεις σχετικά με τις ασθένειες που σχετίζονται με τη γήρανση και τον καρκίνο.

Χρησιμοποιώντας τεχνικές αιχμής όπως η μικροσκοπία κρυο-ηλεκτρονικής και οι βιοχημικές δοκιμασίες, η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τους επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας του Σαν Φρανσίσκο, ήταν σε θέση να απεικονίσει την ακριβή μοριακή αρχιτεκτονική του TERT καθώς ασχολείται με άλλες πρωτεΐνες για να σχηματίσει ένα λειτουργικό σύμπλεγμα τελομεράσης. Αυτό αποκάλυψε τη δυναμική αλληλεπίδραση μεταξύ του TERT και των πρωτεϊνών των συνεργατών της, αποκαλύπτοντας τα διαδοχικά βήματα που εμπλέκονται στη συναρμολόγηση.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι το TERT υφίσταται μια σταδιακή διαδικασία διμερισμού, αναγνώρισης RNA και αλλαγών διαμόρφωσης πριν επιτύχει την πλήρως ενεργή κατάσταση. Είναι σημαντικό ότι εντόπισαν κρίσιμες περιοχές στο TERT που χρησιμεύουν ως hotspots συναρμολόγησης, παρέχοντας πολλά υποσχόμενους στόχους για μελλοντικές θεραπευτικές παρεμβάσεις που αποσκοπούν στη διακοπή της συναρμολόγησης και της λειτουργίας της τελομεράσης.

Με την αποκρυπτογράφηση των μοριακών περιπλοκών της συναρμολόγησης TERT, αυτή η μελέτη όχι μόνο επεκτείνει την κατανόησή μας για τις θεμελιώδεις βιολογικές διεργασίες αλλά και ανοίγει νέες οδούς θεραπευτικής εξερεύνησης. Η στόχευση των μοριακών τρωτών σημείων στη συναρμολόγηση TERT θα μπορούσε ενδεχομένως να παρέχει θεραπευτικές στρατηγικές για την καταπολέμηση των ασθενειών που σχετίζονται με τη γήρανση και τη θεραπεία ορισμένων τύπων καρκίνου. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για τη διερεύνηση του μεταφραστικού δυναμικού αυτών των ευρημάτων και την ανάπτυξη επιλεκτικών αναστολέων που μπορούν να ρυθμίσουν τη συναρμολόγηση και τη δραστηριότητα του TERT χωρίς να διακυβεύονται οι φυσιολογικές κυτταρικές λειτουργίες.