Potențialul rol al secvențierii ADN-ului „junk” pentru îmbătrânire și cancer

Este deja cunoscut faptul că procesul de îmbătrânire se întâmplă prin modificări apărute la nivelul unor gene cromozomiale specifice. Însă corpul uman este alcătuit din trilioane de celule vii, fiecare dintre acestea prezentând coduri complexe de ADN, cu roluri extrem de numeroase, iar modul în care apare îmbătrânirea nu este cunoscut cu exactitate. Pentru a pune încă o cărămidă în temelia cunoașterii umane, cercetătorii de la Washington State University au publicat în revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) un nou studiu despre ADN-ul “junk” și rolul său surprinzător.
Telomeraza reprezintă o enzimă esențială pentru integritatea cromozomilor. În timpul diviziunii celulare, există numeroase mecanisme complexe prin care se asigura o replicare corectă și adecvată a ADN-ului uman, rezultând, astfel, celule-fiice cu un cod genetic identic. Telomeraza este responsabilă pentru formarea și protejarea telomerilor, capetele lanțurilor de ADN care alcătuiesc cromozomii. Aceste capete sunt extrem de importante, deoarece dictează timpul de viață al celulelor și, implicit, al omului. Odată cu vârstă, telomerii se scurtează progesiv, în mod fiziologic determinând ce numim „îmbătrânire”, urmată de deces. Există anumite persoane care prezintă telomeri semnificativ mai lungi și o cantitate mai mare de telomerază, motiv pentru care trăiesc mai mult decat media de vârstă, iar noi îi numim „oameni cu gene bune” sau „oameni longevivi”.

Un alt aspect important de menționat este faptul că activitatea defectuoasă a telomerazei, alături de modificări în alte gene, predispune la apariția cancerului. Din aceste motive, cunoașterea exactă a modului în care telomeraza acționează și a motivului pentru care activitatea sa nu este identică în orice tip de celulă va face posibilă în viitor dezvoltarea de tratamente eficiete pentru cancer și pentru îmbătrânire.

Jiyue Zhu, profesor în cadrul College of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, și-a dedicat ultimii 20 de ani pentru atudiul genei telomerazei. Datorită numeroaselor experimente realizate, profesorul a descoperit recent, alături de echipa sa de cercetători, o cale moleculară utilizând VNTR2-1 pentru activarea genei telomerazei.

„Această descoperite este deosebit de notabilă datorită tipului de secvență de ADN pe care o reprezintă. Aproape 50% din genomul nostru este format din ADN repetitiv care nu codifică proteine. Aceste secvențe de ADN sunt considerate drept junk (gunoi) sau materii necunoscute în genomul nostru și sunt dificil de studiat. Studiul nostru descrie cum una dintre aceste unități de ADN junk are, de fapt, o funcție: îmbunătățește activitatea genei telomerazei”, a afirmat profesorul Jiyue Zhu.

Munca de cercetare a echipei a inclus analize asupra vieții celulare și asupra lungimii telomerilor cromozomiali. Descoperirile cercetătorilor au inclus atât identificarea unui proces de scurtate telomerică și îmbătrânire celulară odată cu ștergerea în laborator a secvenței de ADN din celulele canceroase, cât și masuraraea a aproximativ 53 de repetări sau copii până la 160 de repetări ale ADN-ului telomeric. Studiile au curpins loturi de participanți caucazieni și afro-americani cu vârste de peste 100 de ani din Georgia, între anii 1988 și 2008.

„Rezultatele variază foarte mult, iar studiul nostru arată, de fapt, că gena telomerazei este mai activă la persoanele cu o secvență telomerică mai lungă. Deoarece secvențele foarte scurte au fost identificate doar la participanții afro-americani, ne-am uitat mai atent la acel grup și am constatat că există relativ puțini centenari cu o scurtă secvență VNTR2-1 în comparație cu participanțiii de control”, a adăugat Jiyue Zhu.

Cercetătorii vor continua experimentele asupra genomului uman, cu fiecare descoperire făcând încă un pas înspre ce sperăm să devină în viitor un tratament pentru eradicarea cancerului și pentru prelungirea vieții.

sursa: Science Daily