Het einde van kanker en het begin van het eeuwige leven, of is dat iets te optimistisch? Wat is de rol van de telomeren en telomerase in ons genoom?


Publicatie datum:

Er is steeds meer bekend over telomeren en telomerase en hun rol bij celveroudering.

Gesponsorde koppelingen

Kunnen telomeren leiden tot de eeuwige jeugd? Of is het dé oplossing voor een medicijn tegen kanker? Er is al veel onderzoek verricht naar telomeren en telomerase, maar er valt ook nog zoveel over te ontdekken. Wetenschappers hopen met behulp van meer kennis over telomeren en telomerase een oplossing te vinden tegen kanker en verouderingsziekten. Met behulp van verschillende onderzoeken die zijn verricht op het gebied van telomeren en telomerase, probeer ik meer inzicht te geven in wat we wel en niet weten over telomeren en telomerase en wat het nu precies is. Waarbij de vraag: wat is de rol van de telomeren en telomerase in ons genoom? centraal staat. Beginnend met een uitleg over wat telomeren en telomerase is en hoe het is ontdekt. Vervolgens wordt er gekeken naar de invloed van een gezonde levensstijl en het geslacht op telomeren en de telomerase-activiteit in cellen. Daarna hoe een telomeer disfunctie kan ontstaan en wat de gevolgen hiervan zijn. Uiteindelijk wordt de ziekte kanker en mogelijke toepassingen van telomerase-remmers als medicijn tegen kanker besproken en wordt er afgesloten met een visie op het dilemma over het eeuwige leven.

Gesponsorde koppelingen

Wat zijn telomeren?

James Watson (biochemicus) ontdekte in 1972 al dat bij het kopiëren van het DNA er aan het einde van de DNA-streng slijtage optreedt. Hij begreep echter niet hoe het kon dat er ondanks dat er bij iedere celdeling slijtage optrad, de cel er pas na veel celdelingen mee ophield. En waarom er geen slijtage optrad in geslachts-, kanker- en stamcellen. Het antwoord kwam pas in de jaren ’80 van de Nobelprijswinnaars van dit jaar: Elizabeth Blackburn, Carol Greider en Jack Szostak. Zij ontdekten de telomeren.

De lineaire chromosomen van eukaryoten hebben aan het uiteinde van het chromosoom een stuk niet-coderend DNA. Het ziet eruit als het alsmaar achterelkaar repeterende 5’-TTAGGG-3’. Dit stuk DNA wordt het telomeer genoemd. Telomeren spelen een belangrijke rol bij celveroudering en het beschermen van het chromosoom. Bij elke celdeling wordt het telomeer korter. Dit korter worden komt doordat de chromosomen niet geheel gekopieerd kunnen worden bij DNA-replicatie. Er gaan enkele nucleotiden verloren. Eerst de nucleotiden van het telomeer. Als het telomeer te kort wordt krijgt de cel een signaal om te stoppen met delen. Het chromosoom valt uit elkaar en de cel wordt vernietigd. In bepaalde cellen wordt dit korter worden van het telomeer tegengaan door een enzym, telomerase.

Wat is telomerase?

Bepaalde cellen kunnen zich blijven delen zonder dat het telomeer wordt afgebroken. Hier zorgt het enzym telomerase voor. Bij elke celdeling repareert het enzym het telomeer van het chromosoom. Telomerase zorgt zo voor een verlengde levensduur van bepaalde cellen en zorgt ervoor dat de cellen zich eindeloos kunnen blijven delen zonder dat er verouderingsverschijnselen optreden. Telomerase is actief in kankercellen, stamcellen en geslachtscellen. Telomeren en Telomerase zijn interessant voor wetenschappers om onder andere meer inzicht te krijgen in celveroudering en kanker.

Welke factoren hebben invloed op de telomerase-activiteit in de cellen?

Een gezonde levensstijl

Een gezonde levensstijl is belangrijk. Dit horen we zo vaak in ons dagelijks leven dat we er vaak al snel vanuit gaan dat dit zo is zonder precies te weten waarom dat nou zo is. Biologisch gezien heeft dit onder andere te maken met de telomerase-activiteit in de cellen. Onderzoek van Ornish, D., Lin, J., Daubenmier, J., Weidner, G., Epel, E. (2008) toont onder een groep van 30 proefpersonen aan dat een gezondere levensstijl een positief effect heeft op de telomerase-activiteit in de cellen. Waarschijnlijk kan de toenemende telomerase-activiteit in de afweercellen helpen bij het remmen van celdelingen bij de ziekte kanker. Maar wat precies het belang van de toenemende telomerase-activiteit in de cellen is, is nog niet helemaal duidelijk.

Geslacht heeft invloed op telomeren

Vrouwen worden over het algemeen ouder dan mannen. Een mogelijke oorzaak hiervoor is het verschil in de invloed van hormonen op het functioneren van telomeren en telomerase. Uit onderzoek van Imanishi, T., Hano, T. en Nishio, I. (2005) is gebleken dat het vrouwelijke hormoon 17-bèta-oestradiol zorgt voor een verhoogde activiteit van telomerase in de cellen. De resultaten van het onderzoek van Bekaert, S., Meyer, de, T., Rietzschel, E.R., Buyzere, M.L., Bacquer, de, D. (2007) tonen aan dat ook het geslacht van invloed is op de telomeerlengte. Vrouwen hebben op middelbare leeftijd in het algemeen langere telomeren dan mannen. Dit is te verklaren doordat de telomeren bij mannen sneller korter worden dan bij vrouwen (Bekaert et al., 2007). Dat wordt waarschijnlijk veroorzaakt door het vrouwelijke hormoon 17-bèta-oestradiol, dat zorgt voor een verhoogde activiteit van telomerase in de cellen.

Stress als oorzaak voor telomeer disfunctie

De telomeren worden korter naarmate de cel vaker heeft gedeeld. Bij het té kort worden van het telomeer treedt er een telomeer disfunctie op. Dit betekent dat het telomeer verstoord wordt in zijn oorspronkelijke functie, namelijk de functie voor het beschermen van het chromosoom. Disfunctie treedt niet alleen op door celdeling, maar ook door stress. Epel, E.S., Lin, J., Wilhelm, F.H., Wolkowits, O.M., Cawthon, R. (2005) toonden dit aan met hun onderzoek naar hoe de lengte van telomeren en de hoeveelheid telomerase in witte bloedcellen samenhangen met stress. Ze concludeerden dat stress leidt tot een verlaging van de hoeveelheid telomerase in de bloedcellen en stress dus een oorzaak is voor het sneller korter worden van de telomeren.

Telomeren bij hart- en vaatziekten

Uit de conclusie van Epel et al. (2005) is het aannemelijk dat er mogelijk een verband bestaat tussen het korter worden van de telomeren en het roken van sigaretten en overgewicht. In dit geval zal zowel roken als overgewicht zorgen voor een verlaagde hoeveelheid telomerase in de cellen. Ook hier is door Fuster, J.J en Andrés V. (2006) nader onderzoek naar verricht, waaruit inderdaad bleek dat dit vermoeden juist was. Zowel Roken, overgewicht en stress zijn belangrijke oorzaken voor hart- en vaatziekten (Yusuf, S., Hawken, S. Ôunpuu, S., Dans, T., Avezum, A., 2004). Er is aan de hand van deze conclusie veel onderzoek verricht naar het verband tussen telomeren, telomerase en hart- en vaatziekten. Het is inderdaad gebleken dat mensen met hart- en vaatziekten kortere telomeren hebben dan gezonde mensen. Het is alleen nog niet aangetoond dat de korte telomeren dan ook de daadwerkelijke oorzaak zijn van de hart- en vaatziekten, aldus Titia de Lange (hoogleraar celbiologie en genetica aan Rockfeller University in New York). Ook is het nog niet bekend of hart- en vaatziekten zijn te voorkomen met meer inzicht in telomeren en telomerase.

Hoever is het onderzoek op het gebied van kanker, telomeren en telomerase?

Disfunctie kan leiden tot instabiliteit van het genoom en ziektes. Eén van die ziektes is kanker. Kankercellen hebben vaak korte telomeren en een grote activiteit van het enzym telomerase. Nu we weten dat het enzym telomerase een belangrijke rol speelt bij de ongecontroleerde vermenigvuldiging van cellen en dus kanker, is de gedachte niet zo raar om deze kennis te gebruiken bij het vinden van een medicijn tegen kanker. Theoretisch gezien is de oplossing tegen kanker het blokkeren van het enzym telomerase. Onderzoek van Herbert, B.S., Pitts, A.E., Baker, S.I., Hamilton, S.E., Wright, W.E. (1999) toont aan dat borstkankercellen apoptose, celvernietiging, plegen bij de toediening van telomerase-remmers. Uit dit onderzoek wordt de conclusie getrokken dat telomerase-remmers als medicijn tegen kanker een goed alternatief is voor chemotherapie. Toch zijn de onderzoekers nog onzeker of hun bevindingen kunnen worden toegepast als bruikbaar medicijn. Het klinkt allemaal makkelijker dan het is, het is niet voor niets dat kanker de wereld nog niet uit is. ‘Er is nog geen enkel medicijn waarmee we telomerase kunnen in- of uitschakelen.’ Zo zegt Titia de Lange. ‘Alleen DNA-slijtage besturen heeft weinig effect. Er zijn meer factoren die een rol spelen bij kanker’. Maar wetenschappers geven het niet op en gaan door met het onderzoek naar telomerase-remmers als oplossing tegen kanker.

Telomeren als oorzaak voor de verouderingsziekten Progeria en het Werner Syndroom

‘Progeria’ betekent versneld ouder worden. Dr. Nicolas levy, een Franse arts, ontdekte een genetisch effect bij de ziekte Progeria. Bij Progeria en het Werner syndroom zit er een fout in de genetische code dat ervoor zorgt dat de structuur van eiwit verandert en daardoor zijn functie verliest. Het eiwit wordt niet in de juiste hoeveelheid aangemaakt, waardoor de telomeren van het chromosoom te snel worden afgebroken. De verouderingsprocessen treden te snel op. Ook voor deze ziekten zal het inbrengen van het enzym telomerase een mogelijke oplossing zijn.

Is het eeuwige leven nabij?

Celveroudering ontstaat door de verkorting van telomeren. Met alle nieuwe kennis is het aannemelijk dat het niet lang meer zal duren voordat we weten hoe celveroudering kan worden tegengaan. In de theorie lijkt het antwoord er al te zijn. Door een verhoogde telomerase-activiteit in de cellen kunnen de telomeren worden beschermd. Hierdoor zullen er geen verouderingsprocessen meer optreden. Tenminste dit was lang de gedachte. Nu is gebleken dat het korter worden van de telomeren maar een deel van de verouderingsprocessen kan verklaren. De vraag is nu of dit het begin van de oplossing voor het ontstaan van het eeuwige leven is? En als dat zo is, is het dan ethisch gezien wel aanvaard om een ‘medicijn’ te vinden voor het eeuwige leven? De meningen hierover zijn sterk verdeeld. Tegenstanders vinden dat het tegen onze natuur in gaat en voorstanders vinden dat je er alles aan moet doen om ‘de mens’ in leven te houden. Theoretisch gezien komt het eeuwige leven nabij, maar in de praktijk zal dit nog wel even duren.

Toepassingen voor nieuw onderzoek

Er zijn al zoveel vragen beantwoord over de rol van de telomeren en telomerase in ons genoom, maar voor elke beantwoorde vraag komen er nieuwe vragen terug. In de toekomst zal het onderzoek naar klinische toepassingen van telomeren en telomerase dan ook doorgaan. Wetenschappers hopen op het medicijn tegen kanker, op het tegengaan van veroudering en de ziektes die daarbij komen kijken en op nieuwe toepassingen en kennis van telomeren en telomerase.

Conclusie

De ontdekking van telomeren en telomerase hebben ons vele nieuwe inzichten gegeven in ziekten en ouderdomsprocessen. De oorzaak van de ziekten wordt steeds duidelijker, maar medische toepassingen op het gebied van telomeren en telomerase zijn nóg niet ontwikkeld.

Telomeren en telomerase spelen een rol bij celveroudering. Telomeren beschermen het DNA en slijten bij elke celdeling een klein stukje verder af. Telomerase is een enzym dat ervoor zorgt dat het telomeer bij elke celdeling weer wordt opgebouwd en gaat dus celveroudering tegen. Celveroudering heeft veel oorzaken en gevolgen.Een gezonde levensstijl en het vrouwelijke hormoon 17-bèta-oestradiol hebben een positieve invloed op de verhoging van het gehalte van telomerase in de cellen. Telomeer disfunctie kan optreden door stress, roken en overgewicht. Dit levert een vergrote kans op hart- en vaatziekten. Een ander gevolg van telomeer disfunctie is kanker. Kankercellen hebben vaak korte telomeren en een hoge activiteit van het enzym telomerase. Of telomerase-remmers dan ook de oplossing zijn tegen kanker blijft nog onbekend. Ook is nog onbekend of het stimuleren van het enzym telomerase in de cellen celveroudering tegengaat en misschien wel het begin is voor het eeuwige leven. Onderzoekers geven in ieder geval nog niet op!


Auteursinformatie


Geschreven artikelen: 3
Leden aangebracht: 0

Meer uit de categorie gezondheid

Vitamine B1: Thiamine

Informatief artikel over Thiamine (vitamine B1)

Een plat buikje of een sixpack? Tips voor het trainen van je buikspieren

Tips voor het trainen van je buikspieren vindt je hier! Misschien handig om je buikje kwijt te raken!?

Koolhydraatarm eten, op een natuurlijke manier afvallen en op gewicht blijven VIII

De eerste ketosis-stap

Slaap en de regulatie van slaap.

Een overzicht over welke soorten slaap er zijn en hoe slaap gereguleerd wordt.

Alles over brandend maagzuur

Informatie over zuurbranden en de behandeling hiervan