34.9 : Replicative Cell Senescence

הזדקנות תאים משוכפלת היא תכונה של תאים המאפשרת להם להתחלק מספר סופי של פעמים לאורך חיי האורגניזם תוך מניעת התרבות יתר. הזדקנות משוכפלת קשורה לאובדן הדרגתי של הטלומרים – רצפי דנ"א קצרים שחוזרים על עצמם ונמצאים בקצה הכרומוזומים. הטלומרים קשורים על ידי קבוצת חלבונים ליצירת מכסה מגן על קצות הכרומוזומים. תאי גזע עובריים מבטאים טלומראז – אנזים המוסיף את רצף החזרה הטלומרי ומאפשר חלוקת תאים חוזרת; עם זאת, אצל מבוגרים, טלומראז פעיל רק בתאים שצריכים להתחלק באופן קבוע.

מכיוון שטלומראז אינו פעיל ברוב התאים הסומטיים האנושיים, אורך הטלומרים פוחת עם כל חלוקת תא. לאחר אורך קריטי, קיצור הטלומרים מוביל למעצר מחזור תאים קבוע. מניחים כי מנגנון זה מגן מפני התפתחות סרטן על ידי הגבלת התפשטות חריגה של גידולים; עם זאת, מוטציה נדירה יכולה להפעיל טלומראז, אשר משחזר את אזור הטלומרים ומאפשר לתאים להתרבות. לכן, טלומראז הוא מטרה מושלמת לטיפול אנטי סרטני ספציפי, כמו רוב התאים הסרטניים לבטא טלומראז בעוד תאים נורמליים לא.

הקשר בין אורך הטלומרים להיווצרות הגידול אומת בניסוי באמצעות עכברים אונקוגניים. עכברים אונקוגניים הם מודלים של עכברים שיש להם גנים הגורמים לסרטן. כאשר עכברים אונקוגניים כאלה מוצלבים עם עכברים חסרי טלומראז חסרי פעילות טלומראז, עכברי הצאצאים המתקבלים מבטאים טלומרים קצרים יותר מאשר ההורה האונקוגני. עכברים צאצאים אלה, כאשר הם מתרבים, יוצרים דורות עוקבים בעלי טלומרים קצרים יותר ויותר. תדירות היווצרות הגידול נחקרת על ידי טיפול בעכברי צאצאים עם חומרים מסרטנים בכל דור. על פי התוצאות, עכברי הדור המאוחר עם טלומרים קצרים יותר מציגים תדירות מופחתת של היווצרות גידולים בהשוואה לעכברים מהדור המוקדם השומרים על טלומרים ארוכים יותר. זה מוכיח כי הגבלת יכולת השכפול של תאים מדכאת היווצרות הגידול.