Yaşlanma karşıtı araştırmalar, uzun bir süredir doğrudan hücrelerin yaşam süresini etkileyen ve telomerler olarak bilinen DNA yapılarına odaklanmaktadır. Hücre bölünmesi, DNA’nın X şeklindeki kromozomlarında bulunan genetik planlar tarafından belirlenmektedir. Sorun şu ki, her bölünmeyle o bilginin küçük bir parçası da kaybedilir ve sonunda kromozom, hücrenin artık bölünemeyeceği noktaya gelir. Bu azalma, vücutta yaşlanma ile ilişkilendirdiğimiz tanıdık bozukluklar ve hastalıklar olarak kendini göstermektedir.
Hücre bölünmesi, DNA’nın X şeklindeki kromozomlarında bulunan genetik kalıplar tarafından belirlenmektedir. Sorun şu ki, her bölünmeyle o bilginin küçük bir parçası da kaybedilir ve sonunda kromozom, hücrenin artık bölünemeyeceği noktaya gelir. Bu azalma, vücutta yaşlanma ile ilişkilendirdiğimiz tanıdık bozukluklar ve hastalıklar olarak kendini göstermektedir. Telomerler bu sürece karşı doğal savunmamızdır. Tekrarlanan DNA dizilerinden oluşan bu küçük kapak-uzantılar, X-şeklinin her bir kolunun ucuna eklidir ve hücre bölünmelerinin etkilerine karşı kendilerini feda ederek önemli genetik bilgilerin kaybını önlerler. Ne yazık ki, bu işlevlerini sonsuza dek sürdüremezler ve zamanla aşınırlar. Bu nedenle, telomerlerimizin uzunluğu hayatımızın uzunluğuyla ve sağlığımızla doğrudan ilişkilidir.
Telomeraz Enzimi Nedir?
Bu ilişkiyi bilen bilim insanları, yıllardır telomerlerin aşınmasını yavaşlatmanın, onarmanın ve uzunluklarını artırmanın yollarını bulmaya çalışıyorlar. Bu araştırmaların birçoğu, aşınan telomerleri yenileyen enzimi, yani telomerazı hedef almaktadır. Söz konusu bu çözüm, yaşlanmayı belki bir süreliğine yavaşlatabilmektedir, ama batmakta olan gemiye dolan suyu bir kova ile boşaltmaya benzemektedir. Terminal transferaz olarak da adlandırılan telomeraz, türe bağlı telomer tekrar dizisi eklenmesini sağlayan bir ribonükleoproteindir. Telomeraz, kendi RNA molekülünü taşıyan ve telomerlerin uzatılmasında şablon olarak kullanılan bir ters transkriptaz enzimidir.
Telomerazla Hücresel Yaşlanma Nasıl Önlenebilir?
Arizona Üniversitesi araştırmacıları, telomerazın işlevlerini yeniden ve daha ayrıntılı incelerken, yeni bir özellik keşfettiler. Enzim, tekrarlanan altı nükleotid dizisini (GGTTAG) kromozomların uçlarına kodlamakta, fakat her sekanstan sonra, döngü yeniden başlatılıncaya kadar bir duraklama sinyali oluşmakta ve bu sinyal bir sonraki sekans boyunca da aktif kalarak, enzimin etkinliğini azaltmaktaydı. Yani, telomeraz enziminin, doğru telomerik DNA tekrarlarının kesin sentezini sağlamak için bir fren sistemi vardı. Araştırmacılardan Julian Chen’e göre, bu güvenlik freni, telomeraz enziminin genel aktivitesini de sınırlamaktadır. Telomeraz enziminin frenlerini doğru bir biçimde serbest bırakmanın yolu bulunursa, yetişkin kök hücrelerinin kaybedilmiş telomer uzunluğunu onarmak ve hücresel yaşlanmayı tersine çevirmek mümkün olabilecektir.
Araştırmacılar, yetişkin kök hücreleri daha uzun süre ve daha sağlıklı tutabilmek amacıyla, hedeflenen söz konusu duraklama sinyalini düzenlemenin, telomeraz enziminin işlevini “güçlendirebildiğini” söylüyorlar. Bu, sürdürülmesi gereken ilgi çekici bir araştırma dizisi ancak araştırma ekibi, otomobillerin frenleri gibi, bu sinyalin de önemli bir güvenlik özelliği olduğunu ve tamamen ortadan kaldırmanın bir kazaya yol açabileceğini vurguluyor.
Bu durumda, bir “kaza”, kanser anlamına gelmektedir. Tümörlerin temel özelliği kontrol dışı hücreler olmalarıdır ve kanser hücrelerinin büyümeye devam edebilmek için telomerazı öldürdüğü bilinmektedir. Bu tuzağa düşmemek için de, araştırmacılar, telomeraz üzerindeki frenleri yeniden düzenleyecek herhangi bir potansiyel yaşlanma karşıtı tedavinin, yalnızca yetişkin kök hücreleri hedef alması gerektiğini belirtmektedir.
Kaynakça:
– Yinnan Chen, Joshua D. Podlevsky, Dhenugen Logeswaran, Julian J-L. Chen, “A single nucleotide incorporation step limits human telomerase repeat addition activity”, EMBO J., 2018.
Yazar: Oben Güney Saraçoğlu