«Нестаріюча» Нобелівська премія: у 2009 році відзначено роботи з тіломірів та теломерази У 2009 році Нобелівська премія з фізіології та медицинивручена трьом американським вченим, які вирішили важливу біологічну проблему: як хромосоми при розподілі клітини копіюються повністю без того, щоб ДНК на їх кінчиках коротшала? В результаті їх досліджень стало відомо, що «захисним ковпачком» для хромосом служать особливим чином влаштовані закінчення ДНК. теломери , добудовою яких займається спеціальний фермент -теломераза .

На відміну від бактерій, що мають кільцеву хромосому, хромосоми еукаріотів влаштовані лінійно, і кінці ДНК «підрізаються» при кожному розподілі. Щоб уникнути псування важливих генів, закінчення кожної хромосоми захищено. тіломірами..

Довга ниткоподібна молекула ДНК – головний компонент хромосом, що несе генетичну інформацію, – з обох кінців закрита свого роду «заглушками». тіломірами . Теломери є ділянками ДНК з унікальною послідовністю і захищають хромосоми від деградації. Це відкриття належить двом лауреатам Нобелівської премії з фізіології та медицини за 2009 р.- Елізабет Блекберн ( Elizabeth Blackburn ), уродженці США та нині співробітниці Університету Каліфорнії (Сан-Франциско, США), та Джеку Шостаку ( Jack Szostak ), професору Інституту Ховарда Х'юза. Елізабет Блекберн у співпраці з третім цьогорічним лауреатом премії - Керол Грейдер ( Carol Greider ), співробітницею Університету Джона Хопкінса, - відкрила 1984 року фермент теломеразу , що синтезує ДНК теломер (і тим самим добудовуючи їх після неминучого при кожному копіюванні хромосоми вкорочування). Таким чином, дослідження, відзначені цьогорічною премією (близько 975 тисяч євро, поділені порівну між лауреатами), пояснюють, як теломери захищають кінчики хромосом, і як теломераза синтезує теломери.

Давно зазначено, що старіння клітини супроводжується укороченням теломера. І, навпаки, у клітинах з високою активністю теломерази, що добудовує теломери, довжина останніх залишається незмінною, і старіння не настає. Це, до речі, стосується і «вічно молодих» ракових клітин, у яких механізм природного обмеження зростання не діє. (А для деяких спадкових захворювань характерна дефектна теломераза, що призводить до передчасного клітинного старіння.) Присудження за роботи в цій галузі Нобелівської премії є визнанням фундаментального значення цих механізмів у живій клітині та величезного прикладного потенціалу, закладеного у зазначених роботах.

Таємнича теломера

У хромосомах міститься наш геном, а фізичним носієм генетичної інформації є молекули ДНК. Ще 1930 року Герман Меллер(лауреат Нобелівської премії з фізіології та медицини 1946 року«за відкриття появи мутацій під впливом рентгенівського опромінення») та Барбара Мак-Клінток(лауреат Нобелівської премії у тій же категорії 1983 року«за відкриття транспозуючих генетичних систем») виявили, що структури на кінцях хромосом – так звані теломери- запобігали злипанню хромосом між собою. Було висловлено припущення, що тіломери виконують захисну функцію, але механізм цього явища залишався абсолютно невідомим.

Пізніше, в 1950-х, коли вже було в загальних рисахВідомо, як копіюються гени, виникла інша проблема. При розподілі клітини основа за основою дублюється і вся клітинна ДНК - за допомогою ферментів ДНК-полімераз. Однак для одного з комплементарних ланцюгів виникає проблема: кінець молекули не може бути скопійований (справа тут в «посадковому» сайті ДНК-полімерази). Внаслідок цього, хромосома повинна коротшати при кожному розподілі клітини, - хоча насправді цього не відбувається (на малюнку: 1).

І ту, й іншу проблему було згодом вирішено, за що цього року і вручають премію.

ДНК-теломір захищає хромосоми.

Ще на початку своєї наукової кар'єри Елізабет Блекберн займалася картуванням послідовностей ДНК на прикладі одноклітинного джгутикового організму тетрахімени ( Tetrahymena ). На кінцях хромосоми вона виявила послідовності ДНК, що повторюються, виду CCCCAA, функція яких була на той момент зовсім невідома. У той же час Джек Шостак виявив, що лінійні молекули ДНК (щось подібне до мініхромосоми), введені в клітину дріжджів, дуже швидко деградують.

Дослідники зустрілися на конференції у 1980 р., де Блекберн доповідала свої результати, що зацікавили Шостака. Вони вирішили провести спільний експеримент, основу якого було «розчинення бар'єрів» між двома еволюційно дуже далекими видами (на малюнку: 2). Блекберн виділила з ДНК тетрахімени послідовності CCCCAA, а Шостак приєднав їх до мініромосом, поміщених потім в клітини дріжджів. Результат, опублікований 1982 року, перевершив очікування: тіломірні послідовності справді захищали ДНК від деградації! Це наочно продемонструвало існування невідомого раніше клітинного механізму, регулюючого процеси старіння у живої клітині. Пізніше підтвердилася наявність теломер у переважній більшості рослин та тварин - від амеби до людини.

Фермент, що синтезує теломери

У 1980-х аспірантка Керол Грейдер працювала під керівництвом Елізабет Блекберн; вони почали вивчення синтезу теломер, який повинен був відповідати невідомий на той час фермент. Напередодні Різдва 1984 року Грейдер зареєструвала шукану активність у клітинному екстракті. Грейдер і Блекберн виділили та очистили фермент, який отримав назву теломераза, і показали, що його склад входить як білок, а й РНК (на малюнку: 3). Молекула РНК містить «ту» послідовність CCCCAA, що використовується як «шаблон» для добудови теломер, в той час як ферментативна активність (типу зворотної транскриптази) належить білковій частині ферменту. Теломераза «нарощує» ДНК теломери, забезпечуючи «посадкове місце» для ДНК-полімерази, достатнє для копіювання хромосоми без «крайових ефектів» (тобто без втрат генетичної інформації).

Теломераза відкладає старіння клітини

Вчені почали активно займатися дослідженням ролі теломер у клітині. Лабораторія Шостака встановила, що дріжджова культура з мутацією, що призводить до поступового скорочення теломер, розвивається дуже повільно і, зрештою, взагалі припиняє зростання. Співробітники Блекберн показали, що в тетрахімені з мутацією в РНК теломерази спостерігається такий самий ефект, який можна охарактеризувати фразою «передчасне старіння». (Порівняно з цими прикладами, «нормальна» теломераза запобігає укороченню теломеру і затримує настання старості.) Пізніше в групі Грейдер відкрили, що ті ж механізми працюють і в клітинах людини. Численні роботи у цій галузі допомогли встановити, що теломера координує навколо своєї ДНК білкові частинки, утворюють захисний «ковпачок» кінчиків молекули ДНК.

Частини головоломки: старіння, рак та стовбурові клітини

Описані відкриття мали найсильніший резонанс у науковій спільноті. Багато вчених заявляли, що укорочування теломер є універсальним механізмом як клітинного старіння, а й старості всього організму загалом. Однак згодом стало зрозуміло, що теломірна теорія не є горезвісним «молодільним яблуком», оскільки процес старіння насправді надзвичайно складний та багатосторонній, і не зводиться виключно до «підрізування» теломір. Інтенсивні дослідження у цій галузі продовжуються і сьогодні.

Більшість клітин ділиться не так часто, так що їх хромосоми не знаходяться в зоні ризику надмірного вкорочування і, загалом, не вимагають високої тіломеразної активності. Інша справа - ракові клітини: вони мають здатність ділитися безконтрольно і нескінченно, як би не знаючи про біди з укорочуванням теломер. Виявилося, що в пухлинних клітинахдуже висока активність теломерази, що й захищає їх від подібного вкорочування та надає потенціал до необмеженого поділу та зростання. В даний час існує підхід до лікування раку, що використовує концепцію придушення тіломеразної активності в ракових клітинах, що призвело б до природного зникнення точок безконтрольного поділу. Деякі засоби з антитіломеразною дією вже проходять клінічні випробування.

Ряд спадкових захворювань характеризується зниженою тіломеразною активністю, наприклад, апластична анемія, при якій через низький темп поділу стовбурових клітин у кістковому мозку розвивається анемія. До цієї ж групи відноситься ряд захворювань шкіри та легень.

Відкриття, зроблені Блекберн, Грейдер і Шостаком, відкрили новий вимір у розумінні клітинних механізмів, і, безперечно, мають величезний практичне застосування- хоча б у лікуванні перелічених захворювань, а може бути (коли-небудь) - і в здобутті якщо не вічне, то хоча б більш тривале життя.

==========================================================================

ТЕЛОМІРИ ТА ТІЛОМЕРАЗА: РОЛЬ У СТАРІННІ

У 1961 р. Хейфлік та Мурхед [ HayJlick ea 1961] представили дані про те, що навіть в ідеальних умовах культивування фібробласти ембріона людини здатні ділитися лише обмежену кількість разів (близько 50). Було встановлено, що при ретельному дотриманні всіх запобіжних заходів при пересіваннях клітини проходять in vitro ряд цілком морфологічно помітних стадій (фаз), після чого їх здатність до проліферації вичерпується і в такому стані вони здатні перебувати тривалий час. У повторних дослідах це спостереження було багаторазово відтворено, остання фаза життя клітин у культурі була уподібнена клітинному старінню, а сам феномен отримав на ім'я автора назву " межі ХейфлікаБільше того, виявилося, що зі збільшенням віку донора кількість поділів, які були здатні здійснити клітини організму, суттєво зменшувалася, з чого було зроблено висновок про існування гіпотетичного лічильника поділів, що обмежує їх загальну кількість. Hayjlick ea 1998 ].

У 1971 р. Оловніков [ Оловніков ea 1971] на підставі даних про принципи синтезу ДНК в клітинах, що з'явилися на той час, запропонував гіпотезу маргінотомії, Що пояснює механізм роботи такого лічильника На думку автора гіпотези, при матричному синтезі полінуклеотидів ДНК-полімераза не в змозі повністю відтворити лінійну матрицю, репліка виходить завжди коротшою у її початковій частині. Таким чином, при кожному розподілі клітини її ДНК коротшає, що обмежує проліферативний потенціал клітин і, очевидно, є тим "лічильником" числа поділів і, відповідно, тривалості життя клітини в культурі. У 19J2 р. Медведєв [ Medvedev ea 1972] показав, що копії функціональних генів, що повторюються, можуть запускати процес старіння або керувати ним.

Відкриття в 1985 р. теломерази - ферменту, який добудовував укорочену теломеру в статевих клітинах і клітинах пухлин, забезпечуючи їх безсмертя [ Greider ea 1998], вдихнуло нове життя у гіпотезу Оловнікова. Було виконано величезну кількість робіт [ Єгоров ea 1997 , Оловніков ea 1971 , Оловніков ea 1999 , Faragher ea 1998 , Greider ea 1985 , Hayjlick ea 1998 , Olovnikov ea 1996 , Reddel ea 1998 , Weng ea 1997 , Zalensky ea 1997]. Встановлено такі основні факти:

1. Кінці лінійних хромосом з З-кінця ДНК закінчуються повторюваними послідовностями нуклеотидів, що отримали назву теломер, які синтезуються спеціальним рибонуклеїновим ферментом теломеразою.

2. Соматичні клітини еукаріотів, що мають лінійні хромосоми, позбавлені тіломеразної активності. Їхні теломери вкорочуються як у процесі онтогенезу та старіння in vivo, так і при культивуванні in vitro.

3. Статеві клітини та клітини імморталізованих ліній, а також пухлин мають високоактивну теломеразу, яка добудовує З”- кінець ДНК, на якому реплікується комплементарний ланцюг при розподілі.

4. Структури теломер сильно різняться серед найпростіших, однак у всіх хребетних вони однакові - (TTAGGG) n.

5. Є суттєві міжвидові відмінності в довжині теломер, причому у миші їх загальна довжина в кілька разів перевищує таку у людини (до 150 тис. пар нуклеотидів у деяких ліній мишей і 7-15 т.п.н. у людини).

6. Репресія теломерази визначає клітинне старіння у культурі ("ліміт Хейфліка").

7. Клітини хворих на синдром передчасного старіння Хатчінсон-Гілфордта синдромом Дауна мають укорочені теломери.

Докази правомочності такого припущення були представлені Кіоно та співавт. [ Kiyono ea 1998]: введення каталітичного компонента теломерази hTERTабо тіломеразної активності за допомогою онкобілка вірусу папіломи людини E7у кератиноцити або клітини епітелію людини не призводило до їхньої повної імморталізації. Вона наступала лише за додаткового гальмування регуляції антионкогена Rbабо при пригніченні експресії р16як другий найважливішої щаблі цього процесу. При елімінації антионкогену р53 такого ефекту немає. З іншого боку, протоонкоген с-Мусможе активувати експресію теломерази [ Wang ea 1998]. За допомогою опосередкованого мікроклітинами переносу марковану геном пео хромосому 20 з старіючих та молодих диплоїдних фібробластів людини ввели до молодих фібробластів. У всіх новостворених клонах спостерігалося зменшення проліферативного потенціалу на 17-18 подвоєння популяції [ Єгоров ea 1997]. Автори схильні розглядати одержані дані як свідчення того, що окремі теломери здатні обмежити проліферативний потенціал клітин.

Показано, що старіння деяких тканин, наприклад епітеліальних клітин слизової порожнини рота або рогівки ока людини in vivo, не супроводжується укороченням теломер [ Egan ea 1998 , Kang ea 1998]. Експресія білка аденовірусу 13 E1B 54К у нормальних клітинах людини супроводжувалася суттєвим збільшенням їхнього проліферативного потенціалу (до 100 подвоєння). Коли потім поділу все ж таки припинилися і клітини перейшли у фазу старіння, то якого-небудь суттєвого укорочення їх теломер виявлено не було [ Gallimore ea 1997]. Експресію активності теломерази спостерігали у печінці щурів після часткової гепатектомії [ Tsujiuchi ea 1998], тобто. у процесі регенерації. Не вдалося спостерігати суттєвих змін у тривалості життя або розвитку мишей з "вимкненим" геном теломерази [ Lee ea 1998 ].

Багато чого в цій галузі ще потрібно з'ясувати. Проте очевидно, що досліди з теломеразою відкривають нові перспективи як у геронтології, так і в онкології для діагностики раку та, що особливо важливо, для його лікування. Див. Біологія теломер

====================================================================

Демидівський лауреат Олексій Матвійович Оловніков Оловніков Олексій Матвійович, народився 10 жовтня 1936 року у Владивостоці, закінчив ВДУ - спеціаліст у галузі біології старіння та теоретичної молекулярної та клітинної біології. Кандидат біологічних наук, провідний науковий співробітник Інституту біохімічної фізики РАН Оловніков Олексій Матвійович - автор циклу теоретичних робіт, в яких вперше в світі передбачено скорочення хромосом при старінні, описаний ефект кінцевої недореплікації будь-яких лінійних молекул ДНК і, крім того, передбачено існування теломерази як ферменту, що компенсує скорочення теломер (кінцевих ділянок хромосом). А.М.Оловніков зробив ряд ключових теоретичних узагальнень, через багато років повністю експериментально підтверджених у багатьох лабораторіях світу. Суть цих робіт АМ Оловнікова наступного: 1) було вказано на існування проблеми кінцевої недореплікації лінійних молекул ДНК (кінці як ахіллесова п'ята) подвійний спіраліДНК); 2) передбачено укорочення теломер (кінців хромосом) при поділах соматичних клітин, а також існування кореляції між величиною укорочення теломер і числом подвоєнь, виконаних нормальними еукаріотичними клітинами, що діляться in vitro; 3) передбачено, що в нормальних статевих клітинах повинна експресуватися нова форма ДНК-полімерази, що компенсує скорочення кінців хромосом (тобто передбачено існування теломерази); 4) передбачено також, що у клітинах злоякісних пухлинмає експресуватися ця компенсуюча ДНК-полімераза (тобто теломераза). Вказано, що вона створена природою для стабільності статевого геному (запобігає скорочення кінців хромосом), але в той же час вона наділяє ракові клітини потенційним безсмертям (відсутністю у них ліміту клітинних подвоєння); 5) добре відомий на той час факт кільцевої форми геному бактерій і багатьох вірусів був вперше інтерпретований як спосіб захисту їх генома від кінцевої недореплікації ДНК: оскільки кільцева ДНК не має кінця, то й нема чого скорочуватися. Загалом у цьому циклі піонерських робіт АМ Оловнікова, про які повідомлялося, окрім статей, також у працях міжнародного конгресу з геронтології (Київ, 1972) та у лекціях (у тому числі в США, 1998) запропоновано серію ідей, які дозволили пов'язати воєдино. серію до того розрізнених фактів і фактично запропонувати дослідницьку програму, що стимулювала відповідні дослідження у низці біологічних та біомедичних дисциплін. Слід також зауважити, що пошуки інгібіторів теломерази як протиракових факторів, а також використання теломерази в раковій діагностиці почалися у зв'язку з розумінням ключової ролі процесу кінцевої недореплікації кінців ДНК у долі клітини, передбаченого А.М. Оловніковим. До теперішнього часу розпочатий АМ Оловніковим новий науковий напрямок – тіломірна біологія – розвивається практично на всіх континентах (крім Антарктиди). Але, незважаючи на експериментально підтверджені постулати першої теорії, АМ Оловніков працює в даний час над принципово новою теорієюстаріння.

1.2. КОРОТКІ ТЕЛОМІРИ І РОЗВИТОК ЗЛОЯКІСНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ

Існує безліч доказів того, що укорочення теломер асоційовано з розвитком раку і, можливо, є фактором для розвитку ряду онкологічних захворювань. Прикладом цього є вроджені захворювання, в основі яких лежить первинна дисфункція теломерази та, зокрема, вроджений дискератоз. Вроджений дискератоз був першим ідентифікованим у людини генетичним захворюванням, причиною якого є порушення системи підтримки довжини теломіру. Це захворювання характеризується гіперпігментацією шкіри, зроговінням епітелію, дистрофією нігтів та прогресивною апластичною анемією. У пацієнтів із вродженим дискератозом у 1000 разів підвищений ризик розвитку раку язика та приблизно у 200 разів – ризик розвитку гострої мієлоїдної лейкемії. При апластичній анемії, не пов'язаній з дискератозом, для пацієнтів з найбільш короткими теломерами (за відсутності мутацій) ризик злоякісної трансформації захворювання на мієлодисплазію або лейкемію підвищений у 4-5 разів.

Поряд з іншими змінами, позбавлені тіломер кінцеві ділянки хромосом виявляються в культурах клітин кісткового мозку пацієнтів за роки до появи клінічних симптомів злоякісних захворювань. Так короткі теломери лейкоцитів є прогностичним фактором розвитку раку при синдромі Беретта (метаплазія слизової оболонки та стриктури стравоходу в результаті. стравохідного рефлюксу) та виразковому коліті .

Співробітники Інсбруцького медичного університету спостерігали за 787 учасниками італійського проспективного дослідження Bruneck із 1995 по 2005 рік. Вік добровольців становив від 40 до 79 років. На початку дослідження вони визначили довжину теломер в лейкоцитах капілярної крові. На той момент у всіх учасників ознак раку виявлено не було. За роки дослідження у 11,7% добровольців з'явилося якесь злоякісне новоутворення. Рак шкіри, крім меланоми, не враховували. Середня довжина теломер у пацієнтів з раком виявилася значно меншою, ніж у решти учасників дослідження. Після введення поправки на інші фактори ризику виявилося, що в порівнянні з тими, у кого довжина теломер максимальна, добровольці з найкоротшими теломерами в 3 рази більше ризикують захворіти на рак і в 11 разів більше – померти від нього у 10-річний період. У учасників дослідження із середньою довжиною теломер ризик раку виявився вдвічі вищим, ніж у учасників із найбільш довгими теломерами. При цьому більш короткі теломери були найчастіше пов'язані з найбільш злоякісними пухлинами, такими як рак шлунка, легень та яєчників. У чому полягає взаємозв'язок між існуванням коротких теломер в клітині і розвитком раку?

1.3. ПРОЦЕСИ СТАРІННЯ ТА АПОПТОЗУ

Одна з основних функцій теломер - захист генетичної інформації хромосом при розподілі клітин. Критично короткі теломери не здатні захистити хромосоми від ушкодження при мітозі (розподіл клітини). Їхня поява є сигналом для виходу клітин з мітотичного циклу. Критичним скороченням теломери вважається величина 3000-5000 пар нуклеотидів або менше 2 кb. Якщо цієї величини досягає хоча б одна теломера, то в клітці відбувається різка зміна метаболізму, і насамперед порушення реплікації ДНК, які запускають механізми клітинного сенесенсу (реплікативне старіння) та апоптозу (загибель, руйнування клітини). Винятком із цього правила є так звані «іммортальні» (безсмертні) клітини, до яких належать статеві клітини, стовбурові тотипотентні (здатні диференціюватися в будь-які клітини організму) клітини, а також клітини злоякісних пухлин, здатні ділитися необмежену кількість разів.

У нормальній соматичній клітині процес сенесенсу клітини зрештою має закінчитися апоптозом - апофеозом або самогубством нежиттєздатної клітини. Це генетично запрограмований процес, основні моменти якого спрощено можна так: відсутність теломери на кінці хромосоми зупиняє мітоз у точках G1 і G2. Зупинка мітозу в клітинах, що досягли ліміту Хейфліка, за принципом зворотного зв'язку викликає активацію гена р53, відповідального за вироблення білка р53, що індукує апоптоз. В результаті клітина, що старіє, припиняє своє існування. Старіння і апоптоз - два взаємопов'язані процеси, які служать для людини потужним бар'єром на шляху розвитку раку. Однак апоптоз може відбуватися в клітинах, що старіють, не відразу. Період від критичного укорочення теломер до загибелі клітин може тривати протягом декількох місяців і навіть років. Порівняно невелика довжина теломір у більшості ракових клітиннаводить на думку про те, що вони походять з клітин, що досягли передкризового стану. Вже відомо, що у переважній більшості випадків ракове переродження відбувається тоді, коли клітина не перетворюється на стадію реплікативного старіння чи клітині відбувається порушення течії самої стадії реплікативного старіння.

Професор Ян Карлседер, та його команда з Інсбруцької лабораторії молекулярної та клітинної біології вважають, що: «Ланцюг, що контролює зупинку зростання в G1-фазі, зазвичай змінений у ракових клітинах, дозволяючи їм ділитися, незважаючи на укорочені теломери, що може призвести до нестабільності генома , що спостерігається в злоякісних клітинах». Фахівці Інституту біологічних досліджень Дж. Солка в Ла-Ойї (Сан-Дієго, США) досліджували молекулярний механізм активації гена р53, який зазвичай захищає генетичний матеріал клітини та пригнічує пухлини, як ключовий фактор при реакції на зняття захисту теломера. Коли клітини втрачають функцію p53, гена в центрі ланцюга ДНК, порушується механізм зупинки росту клітин у фазі G1, важливому моменті в клітинному циклідля ремонту пошкоджень ДНК або, якщо пошкодження не може бути відновлено, програмує ген клітини на знищення. Найчастіше p53 зникає в ракових клітинах через мутацію гена або деактивацію функції білка p53 через інфекції від викликають рак вірусів. Клітини без функціонального р53 здатні ділитися з незахищеними теломерами, незважаючи на надмірне вкорочування теломер, аж до повного зникнення, що викликає нестабільність геному. При нестабільності геному висока ймовірність виникнення спонтанних хромосомних аберацій, починаючи від кількісних змін і закінчуючи структурними аномаліями: транслокаціями, інсерціями, делеціями та асоційованими з тіломерами кінцевими злиттями хромосом. Кінцеві злиття хромосом відбуваються за рахунок того, що надкороткі теломери сприймаються клітиною як розриви хромосом. Такі розриви “чиняться” шляхом їхнього з'єднання, тобто. відбуваються тіломірні злиття. В результаті утворюються хромосоми, що мають дві центроміри. При проходженні через мітоз дицентрик, з великою ймовірністю, утворює хромосомний міст, який дозволяється випадковим розривом хромосоми Утворюються дві клітини: одна з нестачею генів, інша із зайвими копіями та з хромосомним розривом. Клітина з нестачею генів зазвичай гине, а із зайвими копіями та хромосомним розривом продовжує розмножуватися. Послідовність подій "злиття-міст-розрив" багаторазово повторюється, генеруючи на кожному етапі новий генотип, що складається з базового набору генів і деякого змінюється доважка. На якомусь етапі хромосомний розрив може “залікуватись” і перетворитися на теломеру. Процес “злиття-міст-розрив” призводить до багаторазового збільшення швидкості мінливості клітин та появи «дефектних» клітин.

Однак не всяка дефектна клітина відразу стає злоякісною. Ракове переродження клітини здебільшого багатоступінчастий процес, що зачіпає численні хромосомні перебудови. У клітинах пухлин людини часом знаходять понад десять мутацій.

Необхідно відзначити, що більшість дефектних клітин врешті-решт гинуть від апотозу або знищуються клітинами імунної системи. А якщо ні, то була б надто висока ймовірність того, що все людство загинуло б від раку. Апоптоз охарактеризував себе як відмінний пригнічувач росту ракових клітин. Однак у частини злоякісних клітин в результаті випадкових мутацій може активуватися постійна експресія генів теломерази, яка підтримує довжину теломер на рівні, необхідному та достатньому для їхнього функціонування. Це характерний шлях швидкої проліферації 85% злоякісних пухлин.

1.4. СТРУКТУРА ТЕЛОМЕРАЗИ

Структура теломерази ще повністю вивчена. Справа в тому, що вміст ферменту в клітині надзвичайно низький, є великі труднощі отримання її компонентів у розчинній формі та в достатній кількості та ін. (найважливіший домен-hTERT каталітична субодиниця) і TER-спеціальна теломеразна РНК. Імовірно, теломераза містить й інші структурні комплекси, які допомагають їй працювати в клітині: субодиниця, що відповідає за пошук і зв'язування 3'-кінця хромосоми (якорна функція), субодиниця, відповідальна за транслокацію, субодиниці, що зв'язують продукт реакції (одноважкову ДНК), субодиниця з нуклеазною активністю, яка, мабуть, відщеплює від 3'-кінця теломерної ДНК один за одним кілька нуклеотидів до тих пір, поки на цьому кінці не виявиться послідовність, комплементарна потрібній ділянці матричного сегмента теломеразної РНК та ін.

1.5. ФУНКЦІЇ ТЕЛОМЕРАЗИ

Основна та найбільш вивчена функція теломерази – нарощування теломірних районів хромосом, і зокрема, 3'-кінця хромосомної ДНК. Останні роботи показали, що коровий комплекс теломерази може впливати на зростання клітин, їхній фенотип, незалежно від ефекту на довжину теломер. Нобелівський лауреат 2009 року Елізабет Блекберн запропонувала наступне пояснення явищ, що спостерігаються: теломераза, окрім подовження кінців теломер, виявляє захисні функції на теломері. На цей час з'явилося вже чимало робіт, які свідчать, що й не так скорочення теломер призводить до сенессенсу, скільки порушення їх структури. Тим самим теломераза, як перешкоджає укороченню теломер, а й захищає їх структуру. Цікавим є той факт, що окремі структурні елементи теломерази мають своє функціональне призначення в клітині. Виявилося, що безпосередньо TERT бере участь у транскрипції генів «Wnt-?-catenin» сигнального шляху, який стимулює проліферацію ембріональних та стовбурових клітин. Така функція TERT являє собою, по суті, координацію апарату підтримки теломер в клітинах, що діляться, за допомогою теломерази з експресією генів, необхідних для проліферації.

1.6. АКТИВНІСТЬ ТЕЛОМЕРАЗИ В НОРМАЛЬНИХ І ЗЛОЯКІСНИХ КЛІТКАХ

Всі клітини людини в ранньому ембріогенезі мають тіломеразну активність, яка в міру розвитку організму вимикається в дедалі більшій частці клітин. На момент народження у переважній більшості клітин людського організму відбувається дуже надійна репресія теломерази з допомогою придушення експресії гена її каталітичної субодиниці (зворотної транскриптази). Винятком є ​​клітини організму, яким судилося багато проліферувати. Вони зберігають обмежену, тимчасово індуковану теломеразну активність. Наявність невеликої тіломеразної активності дає можливість проліферуючим клітинам з часом не піддаватися великої мінливості. У здорової людини активність цього ферменту можна виявити на порівняно низькому, але детектованому рівні в стовбурових, статевих клітинах, слизових клітинах кишечника, в лімфоцитах периферичної крові (ПК) і тимусу (Osterhage J.L., 2009). Встановлено, що експресія теломерази в лімфоцитах строго контролюється протягом їх розвитку, диференціювання та активації. Передбачається, що активність теломерази посилюється на короткий строкперіод інтенсивної проліферації (наприклад, після зустрічі попередника В-лімфоциту з антигеном). В результаті стимуляції зрілі лімфоцити стають здатними експресувати теломеразу на досить високому рівні, причому після будь-якої повторної стимуляції експресія теломерази зростає, але її рівень не досягає рівня відповіді на первинний стимул. Ферментативна активність теломерази зростає переважно за рахунок фосфорилювання TERT, що викликає зміну локалізації білка в клітині.

Незважаючи на репресію hTERT, інші складові теломерази, включаючи теломеразну РНК, утворюються в соматичних клітинах, хоч і в менших кількостях, ніж у їх “безсмертних” прабатьках, але постійно (або, як кажуть, конститутивно). Відкриття цього важливого фактуДж. Шеєм, В. Райтом та їх співробітниками і стало основою для сенсаційної роботи з подолання "ліміту Хейфліка". До нормальних соматичних клітин були внесені гени теломеразної зворотної транскриптази за допомогою спеціальних векторів, сконструйованих з вірусних ДНК. У практиці клітинних технологій прийнято впливати на експресію генів через геноми вірусів з певними ділянками ДНК, які впроваджуються в клітину-господаря і швидко там розмножуються. Результати їх експериментів можна підсумовувати коротко: клітини, у яких теломераза підтримувала довжину теломер лише на рівні, характерному молодих клітин, продовжували ділитися тоді, як контрольні клітини (без теломерази) старіли і вмирали.

Відомо, що клітини більшості досліджених сьогодні ракових пухлин характеризуються досить високою активністю теломерази, яка підтримує довжину теломер на постійному рівні. Цей рівень помітно нижчий, ніж, наприклад, у ембріональних клітин, але він достатній, щоб забезпечити пухлинним клітинам можливість безмежної проліферації, що надає їм час і, відповідно, можливість змінюватися, виживати і захоплювати нові ніші в організмі. Якби в процесі канцерогенезу не відбувалося активації теломерази, то клітини, як правило, не змогли б дожити до злоякісних стадій, і не було б абсолютної більшості ракових пухлин. На жаль, на сьогоднішній день немає пояснення тому факту, що при різних формахрак теломеразу може активуватися як на ранніх, так і на пізніх стадіях. Так, при мієлолекозі активність теломерази визначається на ранніх стадіях, а при раку нирки або менінгеомі активація теломерази відбувається вже в клітинах пухлини, що сформувалася.

Існує гіпотеза, яка має чимало прихильників, яка передбачає, що втрата тіломеразної активності соматичними клітинамисучасних організмів є набута в процесі еволюції властивість, що уберігає їх від злоякісного переродження. Але цей механізм, мабуть, не єдиний. Було встановлено, що у 15% всіх пухлин, злоякісні клітини підтримують довжину теломер на належному рівні без теломерази. Таким чином, у цих злоякісних клітинах діє інший (не теломеразний, а скоріше рекомбінантний) ALT механізм "альтернативного подовження теломер" (абревіатура від "Alternative Lengthening of Telomeres"). У всіх ALT-індукованих пухлинах високий вміст APB - ALT-асоційованих ядерних білків. APB-структури добре видно при флуоресцентній мікроскопії клітин, що використовувалося для ідентифікації ALT-пухлин (оскільки у нормальних клітин ці структури відсутні). Інн Чанг і Карстен Ріппе з Онкологічного центру Німеччини під час спільного дослідження з Генріхом Леонардом з Мюнхенського університету Людвіга-Максимиліана застосували новий підхід до вивчення APB. Їм вдалося штучно створити APB-білки у живих клітинах, «прив'язавши» до теломерів білки промієлоцитарної лейкемії (promyeloeytie leukaemia) – PML. Таким чином, вченим вдалося вперше довести, що APB подовжують теломери, тим самим продовжуючи життя ракових клітин без теломерази.

Однак сама по собі активація теломерази у нормальних клітинах не призводить до ракового переродження.

У дослідах Дж. Шеєя, В. Райта (1998), Bodnar (1997), White (2000), Hannon et al. (1999; 2000), Franzese et al. (2001), і Юдох та ін. (2001) активність теломерази зазвичай збільшувалася завдяки надекспресії hTRT або експресії білків, які є проміжними компонентами теломерази. Їхні результати не виявили будь-яких порушень у регуляції розмноження або озлоякісності теломеризованих клітин. Більш того, останнім часом з'явилися дані про те, що просто активації теломерази недостатньо для імморталізації різних клонів клітин. У роботах професора Кіоно зі співавторами, введення каталітичного компонента теломерази hTERT або тіломеразної активності за допомогою онкобілка вірусу папіломи людини E7 у кератиноцити або клітини епітелію людини не призводило до їхньої повної імморталізації. Вона наступала лише за додатковому гальмуванні певних онкогенів. Причому для різних типів клітин потрібна, мабуть, інактивація різних супресорів [Wynford-Thomas, et all. 1997]. Так, у людських кератиноцитах і епітеліоцитах молочної залози імморталізація спостерігається при трансдукції TERT і одночасної інактивації білків або pRb або p16INK4a , тоді як елімінація р53 або p19ARF не викликає такого ефекту [ Kiyono, et all. 1998]

Ці наукові фактище раз наголошують, що екзогенна стимуляція активності теломерази не викликає у нормальних клітинах ракового переродження, і що особливо важливо ізольована експресія гена теломерази не веде до імморталізації ракових клітин.

1.7. ІНГІБУВАННЯ ТЕЛОМЕРАЗИ ЯК МЕТОД БОРОТЬБИ З РАКОМ

Вище вже говорилося про те, що активність теломерази підвищена у багатьох злоякісних клітинах та клітинних лініях. Це дозволило шукати шляхи боротьби з раковими клітинами через пригнічення теломерази. Поки що більшість робіт пов'язана з випробуванням інгібіторів зворотних транскриптаз (каталітичних субодиниць теломераз). Проте проведені дослідження щодо ефективності та безпеки даного класу препаратів неоднозначні. На думку професора Єгорова Є.Є., антиракова терапія за допомогою придушення теломерази є малоефективною, тому що в більшості випадків реактивація теломерази при канцерогенезі відбувається в процесі виходу клітин із стану кризи, коли спостерігається багаторазове підвищення генетичної мінливості. Оскільки ці клітини потрапили у стан кризи, то в них зруйновано чи нейтралізовано механізми реплікативного старіння. Тому придушення теломерази в пухлинних клітинах людини повертає їх у стан кризи, але не викликає реплікативного старіння та наступного за ним апоптозу. А це означає, що знову відбуватиметься надмірне збільшення генетичної нестабільності. На відміну від кризи в процесі становлення пухлини, ця криза захоплюватиме суттєво більша кількістьклітин. Ефект після пригнічення теломерази настає із затримкою, необхідною для укорочування теломеру внаслідок недореплікації. Час цієї затримки становить десятки подвоєння популяції, що рівноцінно десяткам днів. Тому, незважаючи на те, що більшість клітин все ж таки гине, досить швидко виникнуть клітини, стійкі до запропонованої терапії. Крім того, проблема даного класу препаратів полягає у їх вираженій токсичності для нормальних клітин. І тому перспективнішими є роботи, у яких описано вибіркове придушення теломеразной РНК, оскільки дію шуканого інгібітора має бути спрямовано саме на теломеразную ДНК-синтезуючу активність.

Безперечно, що вивчення шляхів інгібування теломерази є актуальним для зниження смертності від раку, проте вивчення шляхів активації теломерази є не менш важливим напрямом для профілактики раку, особливо в осіб похилого віку.

2. АКТИВАТОР ТЕЛОМЕРАЗИ ТА-65 І КАНЦЕРОГЕНЕЗ

У процесі старіння людини відбувається загибель клітин організму, яка може бути заповнена регенерацією. Згодом втрата клітин призводить до ослаблення функцій органів прокуратури та тканин, зменшенню їх надійності, розвитку захворювань, що з старінням, й у результаті до загибелі організму. За даними Американського товариства раку, 78% всіх випадків раку діагностують у осіб віком від 57 років. Ризик виникнення раку виникає тоді, коли найбільш виражені ознаки клітинного старіння, що найхарактерніше для людей похилого віку. Сучасний спосіб життя, стрес, зловживання ліками призводять до нестачі окремих тіломеразних компонентів і до більш раннього фенотипічного старіння з втратою функції на клітинному та системному рівні. Цей факт змусив дослідників шукати шляхи продовження життя клітин через активацію теломерази.

На сьогоднішній день єдиним біологічним комплексом з доведеним ефектом зниження відсотка критично коротких теломер у клітині є ТА-65. Його дія спрямована на індукцію активності теломерази, яка сприяє додаванню теломерних повторів, перш за все, до коротких теломер, тим самим омолоджуючи старіючі клітини і наділяючи їх здатністю проліферувати.

Потенційний терапевтичний ефектТА-65 спрямований на збільшення активності теломерази, насамперед, у стовбурових клітинах, клітинах кісткового мозку, стромальних клітинах кісткового мозку, молодих фібробластах шкіри, попередниках інсулоцитів, нейросферичних клітинах, адренокортикальних клітинах, м'язових, остеопластичних, ретинальних пігментах. , включаючи клітини лімфоїдного, мієлоїдного та еритроїдного паростків, таких як В- та Т-лімфоцити, моноцити, циркулюючі та спеціалізовані тканинні макрофаги, нейтрофіли, еозинофіли, базофіли, NK-клітини та їх відповідні попередники. У зв'язку з цим основними показаннями для використання ТА-65 можуть бути: обумовлені стресом та віком порушення імунної системи, включаючи порушення оновлення тканин, що відбувається при природному старінні, раку, лікуванні раку, гострих чи хронічних інфекціях або при генетичних порушеннях, що викликають прискорену загибель клітин , апластичних анеміях та інших дегенеративних захворюваннях Використання ТА-65 для профілактики раку на перший погляд виглядає парадоксально. Яким чином, активація теломерази може запобігти раковому переродженню клітин. Це відбувається, по-перше, тому що за рахунок омолодження знижується ймовірність хромосомних перебудов у клітинах, а по-друге, тому що теломераза може збільшити тривалість життя імунних клітин, покращивши їхню здатність знаходити та знищувати ракові клітини. Раніше вже вказувалося, що активація теломерази «генетичним способом» у нормальних клітинах призводить до їх омолодження без ознак озлоякісності. Наукова робота дослідників з Іспанського Національного центру з вивчення раку продемонструвала, що TA-65 має подібну дію у мишей. В результаті дослідження були доведені ефекти ТА-65 щодо подовження коротких теломер, та поліпшення здоров'я старих мишей, включаючи стан толерантності до глюкози, остеопорозу та в'ялості шкіри, без збільшення захворюваності на рак. Ще одне дослідження на людях, відоме під назвою «Протокол Патона» показало, що у пацієнтів, які використовують ТА-65 протягом року, як компонент програми омолодження не виявило не одного нового випадку раку.

В одній із наукових працьпрофесора імунології каліфорнійського університету, який займається проблемами старіння та ВІЛ-інфекції Рити Ефрос із співавторами проводилося дослідження впливу молекули ТАТ-2 на функції Т- та В-лімфоцитів. ТАТ-2 з хімічної структуриє циклоастрогенол. Аналогічна молекула входить до складу ТА-65. Дослідження дозволило зробити наступний висновок про безпеку ТАТ-2: «У всіх проведених на сьогоднішній день дослідженнях у природних умов, не було отримано жодних доказів, що TAT2 сприяло втраті контролю зростання та перетворення. Наприклад, TAT2 не призводить до значного збільшення конститутивної активності теломерази в лінії Jurkat Т клітин пухлини Supplemental. Крім того, хронічний вплив TAT2 не змінює швидкість EBV трансформації нормальних В-лімфоцитів у культурі клітин Важливо відзначити, що ефекти регулювання теломерази, що спостерігаються, є короткостроковими і оборотним. Видалення TAT2 з клітин повертає рівні теломерази до вихідних протягом декількох днів без наслідків для життєздатності клітин.»

3. ВИСНОВОК

Все вищесказане можна узагальнити у таких висновках:

1. Існує тісний взаємозв'язокміж існуванням коротких теломер у клітині та розвитком пухлинного процесу. Свідченнями цього є захворювання, у яких відзначаються короткі теломеры: вроджений дискератоз, апластична анемія, синдром Баретта ін.

2. Наявність критично коротких теломер у клітині – ознака її старіння та нестабільності. У цей період велика можливість переходу клітини в кризовий стан, при якому високий ризик виникнення хромосомних мутацій, що призводять до розвитку раку

3. Теломераза перешкоджає укороченню теломер, захищає їхню структуру. Недолік теломерази в активно проліферуючих клітинах (стовбурових клітинах, клітинах кісткового мозку, стромальних клітинах кісткового мозку, молодих фібробластах шкіри, попередниках інсулоцитів, нейросферичних клітинах, адренокортикальних клітинах, м'язових, остеопластичних, ретинальних пігментованих епітелії, і еритроїдних паростків, таких як В- і Т-лімфоцити, моноцити, циркулюючі та спеціалізовані тканинні макрофаги, нейтрофіли, еозинофіли, базофіли) веде до порушення їх функціонування та до швидкого старіння.

4. Малігнізація клітини - складний багатоступінчастий процес, при якому відбуваються множинні мутації генетичного матеріалу клітини.

5. Для імморталізації злоякісного клону мало експресії (активації) гена теломерази, потрібно ще «відключення» певних сигнальних механізмів, які захищають клітину від переродження.

6. Сама собою теломераза перестав бути онкогеном. Ізольована активація теломерази за рахунок генетичних маніпуляцій із геном теломерази, а також за рахунок фармакологічної стимуляції ТА-65 не призводить до малігнізації клітини. Цей факт доведено безліччю наукових та експериментальних робіт.

7. ТА-65 сприяє профілактиці ракового переродження за рахунок щадної активації теломерази та зниження відсотка коротких теломер. При цьому знижується ймовірність хромосомних перебудов у клітинах, збільшується тривалість життя імунних клітин, покращується їхня здатність знаходити та знищувати ракові клітини.

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА:

1. Blackburn, E.H. (2005) FEBS Lett., 579, 859-862.
2. Білібін Д.П роль апоптозу у патології. Москва 2003
3. Bodnar, AG. et al., «Extension of life-span by introduction of telomerase in normal human cells», Science279 (5349): 349-52 (Jan. 16, 1998);
4. Chung, I., Leonhardt, H., і Rippe, K. De novo assembly of PML nuclear subcompartment occurs via multiple pathways and induces telomere elongation. Journal of Cell Science 124, 2011 3603-3618
5. Chiu, C.P. et al., «Replicative senescence and cell immortality: the role of telomeres and telomerase» Proc.Soc. Exp. Biol. Med. 214 (2): 99-106 (Feb. 1997);
6. Єгоров Є.Є. Роль теломер і теломерази в процесах клітинного старіння та канцерогенезу. Автореферат докторської дисертації. Москва 2003 з300
7. Fujimoto, R. et al., «Expression of telomerase components in oral keratinocytes and squamous cell carcinomas»,Oral Oncology 37 (2): 132-40 (Feb. 2001);
8. Harle-Bachor, C. et al., «Telemerase activity in the regenerative basal layer of the epidermis inhuman skin and inimmortal and carcinoma-derived skin keratinocytes», Proc. Natl. Acad. SCI. USA 93 (13): 6476-81 (Jun. 25, 1996);
9. Harley, C.B. et al., «Telomeres shorten під час людської фі бробластів», Nature 345 (6274): 458-60 (May 31, 1990);
10. Harley, C.B. et al., «Telomerase, cell immortality, and cancer», Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. 59: 307-15 (1994);
11. Harley, C.B. et al., "Telomeres and telomerase in aging and cancer", Curr. Opin. Genet. Dev. 5 (2): 249-55 (Apr. 1995);
12. Harley, C.B. et al., "Telomerase and cancer", Inzportarzt. Adv. Oncol. 57-67 (1996);
13. Harley, C.B., "Telomerase is not an oncogene", Oncogene 21: 494-502 (2002);
14. Hannon, GJ. and Beach, D.H., «Increasing proliferative capacity and preventing replicative senescence by increasing telomerase activity and inhibiting pathways inhibiting cell roliferation)), PCT Int. Appl. Pubn. No.WO 2000/031238 (June 2000);
15. Kiyono, T., Foster, SA, Koop, JI, McDougall, JK, Galloway, D.A., і Klingelhutz, A.J. / Both Rb/p16INK4a inactivation і telomerase дія є необхідною для імморталізації людських епітеліальних клітин. (1998) Nature, 396, 84-88.
16. Liu, K., Hodes, RJ, Weng, N. (2001)J. Immunol., 166, 4826-4830.
17. Mitchell, JR, Wood, E., Collins, K. (1999) Nature, 402, 551-555.
18. Osterhage JL, Friedman KL. J Biol Chem. Chromosome end maintenance by telomerase.2009 Jun 12;284(24):16061-5. doi: 10.1074/jbc.R900011200. Epub 2009 Бер 12.
19. Verdun, R.E., Crabbe, L., Haggblom, C. and Karlseder, J. (2005). Mol Cell 20:551-561. Yudoh, K. et al., «Реконституційні telomerase діяльністю з використанням telomerase catalytic subunit prevents the telomereshorting and replicative senescence in human osteoblasts», J. Bosle and Mineral Res. 16 (8): 1453-1464 (2001).
20. White, M.A., «Asemble of telomerase components and chaperonins and methods and compositions forinhibiting or stimulating telomerase assembly», PCT Int. Appl. Pubn. No. WO 2000/08135 (Feb. 2000);
21. Willeit P et.all, Telomere Length and Risk of Incident Cancer and Cancer Mortality, JAMA. 2010; 304 (1): 69-75.
22. Steven Russell Fauce, Beth D. Jamieson, Allison C. Chin, 2, Ronald T. Mitsuyasu, Stan T. Parish, Hwee L. Ng, Christina M. Ramirez Kitchen, Otto O. Yang, Calvin B. Harley,‡ і Rita B. Effros3,* Телемераза-Башений фармакологічне вдосконалення антивірусних функцій людських CD8+ Lymphocytes The Journal of Immunology November 15, 2008 vol. 181 no. 10 7400-7406

Вивчення процесів старіння організму людини завжди займало уми вчених. І сьогодні багато дослідників намагаються до кінця розгадати цей механізм, який полягає в розвитку та поступовому в'яненні клітин тіла людини. Можливо, що відповіді на ці питання допоможуть медикам збільшувати тривалість життя та покращувати його якість при різних захворюваннях.

Зараз є кілька теорій про старіння клітини. У цій статті ми розглянемо одну із них. Вона заснована на вивченні таких частин хромосом, що містять близько 90% ДНК клітини, як теломери.

Що таке «теломери»?

У кожному ядрі клітини знаходиться по 23 пари хромосом, що є Х-подібно закрученими спіралями, на кінцях яких знаходяться теломери. Ці ланки хромосоми можна порівняти із наконечниками шнурків для взуття. Вони виконують такі самі захисні функції та зберігають цілісність ДНК та генів.

Розподіл будь-якої клітини завжди супроводжується роздвоєнням ДНК, тому що материнська клітина повинна передати інформацію дочірній. Цей процес завжди викликає вкорочування ДНК, але клітина при цьому не втрачає генетичної інформації, тому що на кінцях хромосом розташовані теломери. Саме вони під час поділу стають коротшими, оберігаючи клітину від втрати генетичної інформації.

Клітини діляться багаторазово і з кожним процесом їх розмноження теломери коротшають. При настанні критично невеликого розміру, який називається "межа Хейфліка", спрацьовує запрограмований механізм смерті клітини - апоптоз. Іноді – при мутаціях – у клітці запускається інша реакція – програма, що веде до нескінченного поділу клітини. Згодом такі клітини стають раковими.

Поки людина молода, клітини її тіла активно розмножуються, але із зменшенням розмірів теломер відбувається і старіння клітини. Вона починає важко виконувати свої функції, і організм починає старіти. З цього можна зробити такий висновок: саме довжина теломер є найточнішим індикатором не хронологічного, а біологічного віку організму.

Коротка інформація про тіломіри:

• вони не мають генетичної інформації;
• у кожній клітині людського організму укладено 92 теломери;
• вони забезпечують стабільність геному;
• вони захищають клітини від смерті, старіння та мутацій;
• вони захищають структуру кінцевих ділянок хромосом під час поділу клітини.

Чи можливо захистити чи подовжити теломери та продовжити життя?

1998 року американські дослідники змогли подолати межу Хейфліка. Значення максимального скорочення теломер по-різному для різних типів клітин та організмів. Межа Хейфліка для більшості клітин людського організму становить 52 поділи. Збільшити це значення у процесі експериментів стало можливим шляхомактивації такого особливого ферменту, що впливає ДНК, як теломераза.

У 2009 році вчені зі Стенфордського університету були удостоєні Нобелівської премії за розробку методу стимуляції теломера. Ця методика заснована на застосуванні особливої ​​молекули РНК, що несе в собі ген TERT (зворотної теломеразної транскриптази). Вона є матрицею для подовження теломера і розпадається після виконання своєї функції. Отримані клітини «омолоджуються» і починають ділитися інтенсивніше, ніж раніше. При цьому їх малігнізація, тобто перетворення на злоякісні, не настає.

Завдяки цьому відкриттю стало можливим подовжувати кінці хромосом більш ніж 1000 нуклеотидів (структурних одиниць ДНК). Якщо перерахувати цей показник на роки життя людини, він складе кілька років. Такий процес впливу на теломер абсолютно безпечний і не викликає мутацій, що призводять до безконтрольного поділу і малігнізації клітин. Це тим фактом, що після введення особлива молекула РНК швидко розпадається і імунітет не встигає реагувати на неї.

Вчені зробили висновки про теломеразу:

• захищає клітини від старіння;
• продовжує життя клітини;
• попереджає зменшення довжини теломіру;
• створює матрицю для "добудовування" теломер;
• омолоджує клітини, повертаючи їх до молодого фенотипу.

Поки що наукові експерименти, що проводяться на основі теорії вчених зі Стенфордського університету, виконувались тільки на лабораторних мишах. У результаті фахівці змогли загальмувати старіння шкіри тварин.

За це відкриття австралійка Елізабет Блекберн, що працює в США, американка Керол Грейдер і її співвітчизник Джек Шостак були удостоєні Нобелівської премії. Вчені зі Стенфорда сподіваються, що створена ними методика дасть змогу в майбутньому лікувати тяжкі захворювання(у тому числі і нейродегенеративні), які провокуються укороченням теломера.

Пітер Лендсдорп, науковий директор Європейського інституту біології віку розповідає про роль тіломір у процесах старіння та утворення пухлин:

20 Січня 2014

XXI століття ознаменувалося настанням нової ери в галузі дієтології, що продемонструвала величезну користьщо може принести здоров'ю людини правильний підбір раціону. З цієї точки зору пошуки секрету "таблеток від старості" вже не виглядають нездійсненною мрією. Останні відкриття вчених вказують на те, що певним чином підібране харчування може принаймні частково змінити хід біологічного годинникаорганізму та уповільнити його старіння. У цій статті сучасна інформація, отримана вченими, що спеціалізуються в галузі дієтології, проаналізована в контексті поліпшення стану теломер, що є ключовим механізмом уповільнення старіння в буквальному сенсі цього слова.

Теломери - це послідовності ДНК, що повторюються, локалізуються на кінцях хромосом. При кожному розподілі клітини теломери коротшають, що зрештою призводить до втрати клітиною здатності до поділу. В результаті клітина вступає у фазу фізіологічного старіння, що веде до її загибелі. Накопичення таких клітин у організмі підвищує ризик розвитку захворювань. У 1962 році Леонард Хейфлік (Leonard Hayflick) здійснив революцію в біології, розробивши теорію відому як теорія межі Хейфліка. Згідно з цією теорією, максимальна потенційна тривалість життя людини становить 120 років. Згідно з теоретичними підрахунками, саме до цього віку в організмі стає занадто багато клітин, не здатних ділитися та підтримувати його життєдіяльність. Через п'ятдесят років з'явився новий напрям науки про гени, який відкрив людині перспективи оптимізації його генетичного потенціалу.

Різні стресові фактори сприяють передчасному укороченню теломеру, що, у свою чергу, прискорює біологічне старіння клітин. Багато згубних для здоров'я вікові зміниорганізму асоційовано з укороченням теломер. Доведено існування взаємозв'язку між укороченням теломер та захворюваннями серця, ожирінням, цукровим діабетомта дегенерацією хрящової тканини. Укорочення теломер знижує ефективність функціонування генів, що спричиняє тріаду проблем: запалення, окислювальний стрес та зниження активності імунних клітин. Все це прискорює процес старіння та підвищує ризик розвитку вікових хвороб.

Ще одним важливим аспектомє якість теломір. Наприклад, пацієнти з хворобою Альцгеймера які завжди мають короткі теломеры. У той самий час їх теломери завжди демонструють виражені ознаки функціональних порушень, корекції яких сприяє вітамін Е. У певному сенсі теломери є «слабкою ланкою» ДНК. Вони легко ушкоджуються і потребують відновлення, проте не мають потужних репараційних механізмів, що використовуються іншими регіонами ДНК. Це призводить до накопичення частково пошкоджених і погано функціонуючих теломер, низька якість яких не залежить від їхньої довжини.

Одним з підходів до уповільнення процесу старіння є застосування стратегій, що уповільнюють процес укорочення тіломір, одночасно захищають їх і усувають пошкодження, що виникають. Останнім часом фахівці отримують все більше даних, згідно з якими цього можна досягти шляхом правильного підборураціону харчування.

Ще однією привабливою перспективою є можливість подовження теломер з одночасною підтримкою їх якості, що в прямому сенсі дозволить повернути стрілки біологічного годинника назад. Цього можна досягти шляхом активізації ферменту теломерази, здатного відновлювати втрачені фрагменти теломер.

Базове харчування для теломір

Активність генів виявляє певну гнучкість, та харчування є чудовим механізмом компенсування генетичних недоліків. Багато генетичних систем закладаються протягом перших тижнів внутрішньоутробного розвитку і формуються в ранньому віці. Після цього вони зазнають впливу широкого спектруфакторів, зокрема. харчових. Це можна назвати «эпигенетическими налаштуваннями», визначальними те, як гени виявляють закладені у яких функції.

Довжина теломер також регулюється епігенетично. Це означає, що на неї впливає раціон харчування. Матері, що погано харчуються, передають дітям неповноцінні теломери, що в майбутньому підвищує ризик розвитку захворювань серця (для клітин уражених атеросклерозом артерій характерно велика кількістькоротких теломірів). Навпаки, повноцінне харчуванняматері сприяє формуванню у дітей тіломір оптимальної довжини та якості.

Для повноцінного функціонування теломер необхідне їхнє адекватне метилювання. (Метилювання – це хімічний процес, що полягає у приєднанні до нуклеїнової основи ДНК метильної групи (-CH3).) Основним донором метильних груп у клітинах людини є кофермент S-аденозилметіонін, для синтезу якого організм використовує метіонін, метилсульфонілметан, холін та бетаїн. Для нормального перебігу процесу синтезу цього коферменту потрібна присутність вітаміну В12, фолієвої кислоти та вітаміну В6. Фолієва кислота та вітамін В12 одночасно залучені до багатьох механізмів, що забезпечують стабільність теломер.

Найбільш важливими харчовими добавками для підтримки теломіру є якісні вітамінні комплекси, прийняті і натомість раціону, що містить адекватну кількість білків, особливо сірковмісних. У такий раціон мають входити молочні продукти, яйця, м'ясо, курка, бобові, горіхи та зернові. Яйця є найбагатшим джерелом холіну.

Для підтримки гарного настроюмозку також потрібна велика кількість метильних донорів. Хронічний стресі депресія часто свідчать про дефіцит метильних донорів, що означає поганий стан теломер та їх схильність до передчасного укорочення. Це є основною причиною того, що стрес старить людину.

Результати дослідження за участю 586 жінок показали, що теломери учасниць, які регулярно приймали мультивітаміни, були на 5% довші за теломер жінок, які не приймали вітаміни. У чоловіків найвищі рівні фолієвої кислоти відповідали довшим теломерам. Ще одне дослідження за участю людей обох статей також виявило позитивний взаємозв'язок між вмістом фолієвої кислоти в організмі та довжиною теломер.

Чим більшого навантаження ви відчуваєте та/або чим гірше почуваєтеся емоційно або психічно, тим більше уваги вам слід приділяти отриманню достатньої кількостібазових поживних речовин, які допоможуть не тільки вашому мозку, а й вашим тіломерам.

Мінерали та антиоксиданти сприяють збереженню стабільності геному та теломер

Живлення є чудовим механізмом уповільнення зносу організму. Багато поживних речовин захищають хромосоми, у тому числі тіломеразну ДНК, і підвищують ефективність роботи механізмів відновлення її пошкоджень. Нестача антиоксидантів веде до збільшення кількості пошкоджень під дією вільних радикалів та підвищення ризику деградації теломер. Наприклад, теломери пацієнтів із хворобою Паркінсона коротші, ніж тіломери здорових людей такого ж віку. У цьому ступінь деградації теломер безпосередньо залежить від вираженості вільно-радикальних ушкоджень, асоційованих із захворюванням. Також показано, що жінки, які вживають мало антиоксидантів з їжею, мають короткі теломери і входять до групи підвищеного ризику розвитку раку молочної залози.

Для функціонування багатьох ферментів, залучених у копіювання та відновлення пошкоджень ДНК, необхідний магній. Одне з досліджень на тваринах показало, що недолік магнію асоційований із збільшенням вираженості вільно-радикальних ушкоджень та укороченням теломер. Експерименти на клітинах людини продемонстрували, що відсутність магнію призводить до стрімкої деградації теломер і пригнічує розподіл клітин. У день, залежно від інтенсивності навантаження та рівня стресу, організм людини має одержувати 400-800 мг магнію.

Цинк відіграє важливу роль у функціонуванні та відновленні ДНК. Нестача цинку призводить до появи великої кількості розривів ланцюжків ДНК. У людей похилого віку нестача цинку асоційована з короткими теломерами. Мінімальна кількість цинку, яку людина має отримувати на день, становить 15 мг, а оптимальні дозування становлять близько 50 мг на день для жінок та 75 мг – для чоловіків. Отримано дані, згідно з якими новий цинкосодержащий антиоксидант карнозин зменшує швидкість укорочення теломер у фібробластах шкіри, одночасно уповільнюючи їх старіння. Карнозин також є важливим антиоксидантом для мозку, що робить його добрим помічників у боротьбі зі стресом. Багато антиоксидантів сприяють захисту та відновленню ДНК. Наприклад, встановлено, що вітамін С уповільнює скорочення теломер у клітинах судинного ендотелію людини.

Вражає той факт, що одна з форм вітаміну Е, відома як токотрієнол, здатна відновлювати довжину коротких теломерів у фібробластах людини. Також є дані про здатність вітаміну С стимулювати активність ферменту теломерази, що подовжує теломери. Ці дані свідчать на користь те, що вживання певних продуктів харчування сприяє відновленню довжини теломер, що є ключем до звернення процесу старіння назад.

ДНК перебуває під безперервною атакою вільних радикалів. У здорових людей, які повноцінно харчуються, система антиоксидантного захисту частково запобігає та відновлює пошкодження ДНК, що сприяє збереженню її функцій.

У міру старіння людини його здоров'я поступово погіршується, у клітинах відбувається накопичення пошкоджених молекул, що запускають процеси вільно-радикального окислення та перешкоджають відновленню пошкоджень ДНК, у тому числі тіломер. Цей процес, що наростає за принципом «снігової грудки», може посилюватися такими станами, як ожиріння.

Запалення та інфекції сприяють деградації теломер

На сучасному рівні розуміння біології теломер найбільш реалістичною перспективою є розробка методів уповільнення їх укорочення. Можливо, згодом людині вдасться досягти своєї межі Хейфліка. Це можливо тільки в тому випадку, якщо ми навчимося перешкоджати зносу організму. Сильні стреси та інфекції є двома прикладами причин такого зносу, що веде до укорочення теломера. Обидва впливи мають виражений запальний компонент, що стимулює продукцію вільних радикалів і викликає пошкодження клітин, зокрема, теломер.

У разі сильного запального стресу загибель клітин стимулює їх активне розподіл, що, своєю чергою, прискорює деградацію теломер. Крім того, вільні радикали, що формуються при запальних реакціях, також ушкоджують теломери. Таким чином, ми повинні докладати максимальних зусиль до придушення як гострих, так і хронічних запальних процесів та запобігання інфекційним захворюванням.

Однак повне виключення із життя стресів та запальних реакцій є нездійсненним завданням. Тому гарною ідеєю при травмах та інфекційних захворюваннях є додавання до раціону вітаміну D і докозагексаєнової кислоти (омега-3 жирної кислоти), здатних надати підтримку теломерам в умовах запалення.

Вітамін D модулює кількість тепла, що генерується імунною системоюу відповідь запалення. При дефіциті вітаміну D існує небезпека перегріву організму, синтезу величезної кількості вільних радикалів та ушкодження тіломер. Здатність переносити стрес, у тому числі інфекційні захворюваннябагато в чому залежить від рівня вітаміну D в організмі. У дослідженні за участю 2 100 близнюків жіночої статі у віці 19-79 років вчені продемонстрували, що найвищі рівні вітаміну D асоційовані з найдовшими тіломерами, і навпаки. Різниця в довжині теломер при найвищих та найнижчих рівнях вітаміну D відповідала приблизно 5 років життя. Ще одне дослідження показало, що вживання дорослими з надмірною масою тіла 2 000 МО вітаміну D на день стимулює активність теломерази та сприяє відновленню довжини теломеру, незважаючи на метаболічний стрес.

Придушення запальних процесів природним чиномшляхом корекції раціону харчування є ключем до збереження теломера. Важливу роль у цьому можуть відіграти омега-3 жирні кислоти – докозагексаєнова та ейкозапентаєнова. Спостереження за групою пацієнтів із захворюваннями серцево-судинної системи протягом 5 років показало, що найбільш довгі теломери були у пацієнтів, які вживали більшу кількість цих жирних кислот, і навпаки. При проведенні ще одного дослідження було встановлено, що підвищення рівня докозагексаєнової кислоти в організмі пацієнтів із помірними порушеннями пізнавальної функції знижувало швидкість укорочення їхнього теломеру.

Існує дуже багато харчових добавок, що пригнічують активність запального сигнального механізму, опосередкованого ядерним чинником каппа-би (NF-kappaB). Експериментально доведено позитивний вплив на стан хромосом, що робиться за допомогою запуску цього протизапального механізму, таких природних сполук, як кверцетин, катехіни зеленого чаю, екстракт виноградних кісточок, куркумін та ресвератрол. З'єднання, що володіють цією властивістю, також містяться у фруктах, овочах, горіхах і цілісному зерні.

Одним з найбільш активно досліджуваних природних антиоксидантівє куркумін, що надає яскраво-жовте забарвлення приправі каррі. Різні групидослідників вивчають його здатність стимулювати відновлення пошкоджень ДНК, особливо епігенетичних порушень, а також запобігати розвитку раку та підвищувати ефективність його лікування.
Ще однією перспективною природною сполукою є ресвератрол. Результати досліджень на тваринах свідчать, що обмеження калорійності раціону при збереженні його поживної цінностізберігає теломери та збільшує тривалість життя за рахунок активації гена sirtuin 1 (sirt1) та підвищення синтезу білка сиртуїну-1. Функція цього білка полягає в «налаштуванні» систем організму на роботу в режимі економії, що дуже важливо для виживання виду в умовах нестачі поживних речовин. Ресвератрол безпосередньо активує ген sirt1, що позитивно позначається на стані теломер, особливо без переїдання.

На сьогоднішній день очевидно, що короткі теломери є відображенням низького рівня здатності систем клітини до відновлення пошкоджень ДНК, у тому числі тіломер, що відповідає підвищеному ризику розвитку раку та хвороб серцево-судинної системи. В рамках цікавого дослідження за участю 662 осіб в учасників з дитячого віку до 38 років регулярно оцінювали вміст у крові ліпопротеїнів високої густини (ЛПЗЩ), відомих як « хороший холестерин». Найбільш високі рівні ЛПВЩ відповідали найбільш довгим теломерам. Дослідники вважають, що причина цього криється у менш вираженому накопиченні запальних та вільно-радикальних ушкоджень.

Резюме

Основний висновок з усього перерахованого вище полягає в тому, що людина повинна вести спосіб життя і дотримуватися раціону харчування, що мінімізують знос організму і запобігають ушкодженням, що викликаються вільними радикалами. Важливим компонентом стратегії захисту теломер є вживання продуктів, що пригнічують запальні процеси. Чим кращий стан здоров'я людини, тим менше зусиль він може робити, і навпаки. Якщо ви здорові, ваші теломери скорочуватимуться в результаті нормального процесустаріння, тому для мінімізації цього впливу вам достатньо в міру дорослішання (старіння) збільшувати підтримку теломер за допомогою харчових добавок. Паралельно цьому слід вести збалансований спосіб життя та уникати видів діяльності та вживання речовин, що надають негативний впливна здоров'я та прискорюють деградацію теломір.

Більше того, за несприятливих збігів обставин, таких як нещасні випадки, захворювання або емоційні травми, теломерам слід забезпечувати додаткову підтримку. Затяжні стани, такі як посттравматичний стрес, загрожують укороченням теломер, тому дуже важливою умовоюдля будь-якого типу травми чи несприятливого впливу є повне відновлення.

Теломери відображають життєздатність організму, що забезпечує його здатність справлятися з різними завданнями та вимогами. При укороченні теломер та/або їх функціональних порушеннях організму доводиться докладати більших зусиль для того, щоб виконувати повсякденні завдання. Така ситуація призводить до накопичення в організмі пошкоджених молекул, що ускладнює відновлення і прискорює старіння. Це є передумовою розвитку низки захворювань, що вказують на «слабкі місця» організму.

Стан шкіри є ще одним показником статусу теломер, що відбиває біологічний вік людини. У дитинстві клітини шкіри діляться дуже швидко, а з віком швидкість їх поділу сповільнюється в прагненні заощадити здатність до відновлення теломери, що втрачають здатність. Найкраще біологічний вік оцінювати за станом шкіри передпліч рук.

Збереження тіломір є виключно важливим принципом збереження здоров'я та довголіття. Зараз перед нами відкривається нова ера, в якій наука демонструє нові способи уповільнення старіння за допомогою продуктів харчування. Ніколи не пізно і не рано почати вносити у свій спосіб життя та раціон харчування зміни, які направлять вас у потрібному напрямку.

Євгенія Рябцева
Портал « Вічна молодість» за матеріалами NewsWithViews.com:

Фізіологічне старіння – це мультифакторіальне явище, яке залежить від кількох генетичних і зовнішніх факторів. Одним із генетичних факторів, що впливають на швидкість старіння та тривалість життя живих організмів, є довжина теломер, теломери знаходяться на кінцях лінійних хромосом.

Деякі сучасні лабораторії заявляють, що можуть спрогнозувати біологічний час вашого життя. Все, що вам потрібно зробити, щоб дізнатися, скільки ви зможете прожити, це надати 5 мл крові та близько 500-700 доларів США та почекати протягом 4-5 тижнів!

Старіння та тривалість життя були і залишаються загадкою для багатьох дослідників. Процес старіння залежить від кількох факторів, включаючи наявність пошкоджень ДНК через оксидативний стрес, фактори довкілляхронологічного (паспортного) віку, факторів ризику, таких як нещасні випадки, і т.д. Передбачається, що важливу роль у процесі старіння грають певні структури, звані теломерами.

Теломери- Це особливі структури, які знаходяться на кінцях лінійних хромосом. Вони захищають хромосоми та забезпечують структурну стабільність молекулам лінійної ДНК. Зазначено, що під час старіння довжина цих структур зменшується.

Що таке теломери?

Теломери, що розташовуються на кінцях лінійних хромосом, являють собою специфічний набір некодуючих, повторюваних послідовностей ДНК. Вони утворюють захисний ковпачок на хромосомах і виконують аналогічну функцію пластиковим наконечникам (еглетам) на кінцях шнурків.

Для пошкоджених кінців хромосом характерна "липкість" - вони можуть приєднуватися до інших хромосом, стаючи причиною генетичних аберацій. Тіломірні повтори надають лінійним хромосомам стабільність і не дозволяють їм зношуватися та прикріплюватися один до одного.

Майже всі теломери мають на одній нитці загальну послідовність Cn(A/T)m [де n>1, а m= 1-4],

тоді як інша нитка з одним виступаючим кінцем має загальну послідовність Gn(T/A)m.

Вони є у більшості еукаріотичних клітин, а також у певних прокаріотичних організмах з лінійними хромосомами. У хребетних теломери складаються з множинних повторів послідовності: 5'-TTAGGG-3'.

Теломери як генетичні бомби уповільненої дії

Процес реплікації ДНК еукаріотів починається в молекулі ДНК з декількох ділянок. Синтез нової ДНК відбувається за допомогою лідируючої нитки (яка синтезується безперервно) і нитки, що відстає (характеризується переривчастим синтезом ДНК). Щоб ініціювати синтез ДНК, залученому в цей процес ферменту потрібен короткий фрагмент РНК, що називається праймером РНК. В результаті крайня частина 3′-кінця нитки, що відстає, залишається нескопійованою.

"Уявіть фотокопіювальний апарат, який робить чудові копії вашого тексту, але завжди починає з другого рядка кожної сторінки і закінчує її передостаннім рядком"

• Геном: автобіографія виду в 23-х розділах (Мет Рідлі)
• Genome: Autobiography of Species in 23 Chapters (by Matt Ridley)

Це називається «кінцевої недореплікації» і може призводити до втрати генетичної інформації, що міститься на самому кінці молекули.

Наявність теломер на кінці хромосоми запобігає такій втраті інформації. Під час кожного циклу реплікації, коли клітина ділиться, щоб дати початок двом новим клітинам, частина теломерной послідовності залишається нескопированной. Внаслідок цього при кожному розподілі клітин теломери стають все коротшими і коротшими, цей феномен отримав назву «вкорочування теломер».

Після низки наступних один за одним поділів тіломірна ділянка зникає повністю, і клітина стає сенесцентною (старою). Таким чином, теломери служать молекулярним годинником або генетичною бомбою уповільненої дії і не дозволяють клітинам бути безсмертними. Вперше це цікаве явище обмеженості кількості циклів поділу, які може зазнавати клітина, поспостерігав Леонард Хейфлік у нормальних клітинах тварин та людини. Він показав, що нормальні клітиниплоди людини, в культурі, можуть ділитися лише 40-60 разів, після чого відбувається їхнє фізіологічне старіння. Хейфлік припустив, що саме таке старіння клітин відіграє важливу роль у процесі фізичного старіння.

І хоча вкорочування теломер було пов'язане зі старінням, точно не відомо, чи є воно причиною старіння, чи є однією з ознак старіння, як наприклад провисання шкіри та посидіння волосся. Проте дослідження виявили позитивну кореляцію між тіломірами та тривалістю життя, а також захворюваністю у людей.

У ході дослідження, проведеного Річардом Коутоном (Університет штату Юта), випробувані були поділені на дві групи за ознакою середньої довжини їхнього тіломіру, виміряної з використанням клітин крові. Було встановлено, що учасники з більш довгими мерами прожили на п'ять років довше, ніж учасники з більш короткими мерами. Також було відзначено, що серед людей старше 60 років ті, у кого теломери були коротшими, виявилися вшість разів більш вразливими до смерті через серцеві захворювання і мали у вісім разів більше високий ризиксмертельні інфекції.

Чи можна повернути старіння назад?

Хоча більша частина клітин у нашому організмі має певну тривалість життя, існує невелика група клітин, які мають безсмертя. Це можливо завдяки активності рибонуклеопротеїдного ферменту під назвою теломеразу, який може формувати та зберігати повторення теломірів на кінцях хромосом. Цей фермент присутній у всіх молодих клітинах, однак у процесі повторюючого знову і знову поділу клітин його кількість знижується. У разі безсмертних клітин, таких як яйцеклітини та сперматозоїди, а також деякі імунні клітини, активність теломерази залишається постійною.

Отже, чи можна за допомогою простої активації цього ферменту в інших клітинах звертати назад чи зупиняти процес старіння? Група вчених із Гарвардської медичної школи у Бостоні створила методами генетичної інженерії мишей із зміненою активністю теломерази. Цим мишам дали досягти дорослого віку, після чого протягом місяця підтримували активність ферменту. У мишей спостерігалося швидке старіння, проте відновлення активності теломерази в період зрілості призвело до навернення ефектів старіння назад.

Хоча вчені вивчали ефект активації теломерази в нормальних мишей, а досліджували аномально старіючих мишей, разючим результатом цього експерименту став висновок у тому, що ознаки старіння може звертати назад. Цей висновок був названий «ефектом Понсе де Леона» на честь дослідника Понсе не Леона, який вирушив на пошуки Фонтану молодості. Тим не менш, значущість даних для людини ще не підтверджена.

Постійна активність теломерази також спостерігається у надзвичайно небезпечних безсмертних клітин ракових. Укорочені, але стабільні теломери знайдені у кількох видах ракових клітин. Таким чином, активація теломерази з метою звернення назад до процесу старіння супроводжується значним ризиком, який також вимагає оцінки.

Відзначено, що точна довжина теломір коливається у різних людейодного й того ж віку. Вчені стверджують, що вимір довжини теломер може дозволяти передбачати біологічний час життя. Такі компанії, як Life Length (Іспанія), Telome Health, Inc. (США) та SpectraCell Laboratories, Inc. (США) проводять аналіз крові, визначаючи середню довжинутеломір і прогнозуючи в такий спосіб тривалість життя.

Хоча користь прогнозування тривалості життя людини залишається під питанням, подібні тести стають у нагоді у визначенні того, наскільки людина здорова, наскільки швидко вона старіє, і наскільки високий у неї ризик певних захворювань і порушень. Результати такого аналізу можуть бути попередженням, мотивуючи людину на ведення здорового способу життя та застосування надійних способів досягнення довголіття.

Інтернет-магазин www.technodom.kz/ – це якісна техніка в Казахстані.