Nedir?
Telomerler herhangi bir gen kodlamayan ve kendini tekrarlayan DNA dizileri ve ilişkili proteinlerden oluşan yapılardır. Özellikle kromozom (DNA’nın proteinler yardımıyla yoğunlaşması ile oluşan ve canlılarda kalıtımı sağlayan genetik birimler) uçlarını bozulmaya karşı korurlar.
Nasıl çalışır?
Hücre bölünmesi sırasında DNA çoğaltılır ve buna DNA replikasyonu adı verilir. Çoğalma sırasında DNA replikasyonunun doğası gereği kromozomun en ucu kopyalanamaz. Kromozomun en ucunda yer alan ve tekrarlayan dizilerden oluşan telomerler sayesinde DNA’nın doğal uçlarının, hasarlı DNA ile karıştırılması önlenir. Yani, telomerleri koruyucu başlıklar gibi düşünebiliriz. Bu yüzden, her hücre bölünmesinde telomerler doğal olarak kısalır. Bu kısalma, hücrenin artık bölünemeyeceği bir noktaya doğru geri sayan bir tür “biyolojik saat” işlevi görür. Peki, telomerlerin kısalmasını engellemek mümkün mü?
Kanser ve uzun ömür arasındaki sarsıcı bağlantı: Telomeraz
Telomeraz adı verilen enzim (reaksiyon hızlandırıcı biyomolekül), hem RNA hem de protein bileşenlerinden oluşur. RNA bileşeni bir karbon kopya kağıdı gibi şablon işlevi görerek kromozomların uçlarına yeni DNA dizilerinin eklenmesini sağlar. Böylece her hücre bölünmesi sırasında DNA’nın çok kısalmasını önler.
Telomeraz, özellikle kök hücreler ve bazı bağışıklık hücreleri gibi sık bölünen hücrelerde telomerlerin uzunluğunun korunmasında kilit rol oynar. Ancak, maalesef birçok kanser hücresinde de telomeraz yeniden aktif hale gelir. Bu, kanser hücrelerinin yaşlanmaya bağlı normal hücre ölümü (apoptoz) sürecine girmeden sürekli bölünmesine olanak tanır.
Tedaviye yönelik çıkarımlar
Telomerazın, telomer uzunluğunun korunmasındaki rolünün anlaşılması terapötik (tedavi/iyileştirici) stratejilerin araştırılmasına yol açmıştır.
Telomerazın inhibe edilmesi (durdurulması), kanser hücrelerinin çoğalma kabiliyetini sınırlayabileceğinden kanser tedavisi için potansiyel bir strateji olarak kabul edilir.
Buna karşılık, yaşlanma araştırmaları alanında, yaşa bağlı telomer kısalmasına karşı koymak ve sağlıklı hücre işlevini teşvik etmek için bir araç olarak telomeraz aktivitesini artırmaya yönelik yaklaşımlar uygulanmaya başlanmıştır.
Uzun Telomer – Uzun yaşam?
İnsan yaşamı boyunca her hücre bölünmesiyle birlikte telomerler doğal olarak kısalır. Zamanla, bu kısalma hücresel yaşlanmaya (senesansa) katkıda bulunur ve sonunda hücrelerin bölünme yeteneklerini kaybettiği bir noktaya ulaşır.
Kısalmış telomerler, kardiyovasküler hastalıklar, nörodejeneratif bozukluklar (sinir hücrelerinin zamanla bozulduğu ve öldüğü süreç) ve bazı kanserler de dahil olmak üzere yaşa bağlı çeşitli hastalıklarla ilişkilidir. Telomer uzunluğu ve yaşa bağlı kısalma arasındaki bağlantı, telomer uzunluğunun korunmasının yaşlanma sürecini etkileyip etkilemeyeceği konusunda araştırmalara yol açmıştır.
Fareler gibi model organizmalarda yapılan araştırmalar, aktive edilmiş telomeraz yoluyla telomer uzunluğunun korunmasının yaşa bağlı patolojileri geciktirebileceğini ve yaşam süresini uzatabileceğini göstermiştir. Bununla birlikte, bu bulguların insanlara aktarılması çok daha karmaşık bir deney düzeneği ve süreci gerektirirken, telomerazın insan ömründeki rolü hala araştırılmaktadır.
Dikkate alınması gereken hususlar ve zorluklar
Telomeraz aktivitesini artırmaya yönelik çabalar, sağlıklı hücresel işlevi teşvik ederken kontrolsüz hücre bölünmesini önleme zorluğunu içerir. Telomerazın uzun ömürlülük üzerindeki etkileri farklı hücre popülasyonlarını nasıl etkilediğine dair incelikli bir anlayış, hedefe yönelik müdahaleler geliştirmek için çok önemlidir.
Sonuç olarak, telomer uzunluğunun korunmasının yaşlanma üzerinde olumlu etkileri olabileceğini düşündüren kanıtlar olsa da, tolere edilebilecekten fazla telomeraz aktivitesinden kaynaklanabilecek kanser riski nedeniyle, insanlarda pratik uygulamalara geçilmeden önce daha fazla araştırma yapılması önemlidir.
Referanslar:
Shin JS, Hong A, Solomon MJ, Lee CS. The role of telomeres and telomerase in the pathology of human cancer and aging. Pathology. 2006 Apr;38(2):103-13. doi: 10.1080/00313020600580468. PMID: 16581649.
Lulkiewicz M, Bajsert J, Kopczynski P, Barczak W, Rubis B. Telomere length: how the length makes a difference. Mol Biol Rep. 2020 Sep;47(9):7181-7188. doi: 10.1007/s11033-020-05551-y. Epub 2020 Sep 2. PMID: 32876842; PMCID: PMC7561533.
Shawi M, Autexier C. Telomerase, senescence and ageing. Mech Ageing Dev. 2008 Jan-Feb;129(1-2):3-10. doi: 10.1016/j.mad.2007.11.007. Epub 2007 Dec 14. PMID: 18215413.
