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“텔로미어는 유전 물질을 보호,”티티 아 드 랭,록펠러의 레온 헤스 교수는 말한다. “텔로미어의 유전자는 세포가 분열 할 때 짧아지고,텔로미어 예비가 고갈 될 때 결국 세포 분열을 멈춘다.”

드 랑게 연구소의 새로운 결과는 텔로미어 단축이 세포 분열을 줄이는 힘 때문에 인간의 암을 예방하는 데 도움이된다는 첫 번째 증거를 제공합니다. 엘리프에 발표된 이 연구 결과는 예외적인 암 병력을 가진 가족들의 돌연변이를 분석함으로써 얻어졌으며,텔로미어와 암 사이의 관계에 관한 수십 년 된 질문에 대한 답을 제시한다.

오랜 논쟁

난자와 정자를 생성하는 줄기 세포에서 텔로미어는 텔로머라아제에 의해 유지된다. 텔로 머라 제는 자신의 텔로미어가 떨어져 시들어 이유입니다,그러나,정상적인 인간의 세포에 존재하지 않습니다. 이 텔로미어 단축 프로그램은 정상적인 인간 세포의 분열 수를 약 50 개로 제한합니다.

텔로미어 단축이 암에 대한 신체의 방어의 일부가 될 수 있다는 생각은 수십 년 전에 처음 제안되었습니다. 초기 단계의 종양 세포가 50 번 분열되면 과학자들은 텔로미어 예비 고갈이 더 많은 암 발병을 막을 것이라고 상상했습니다. 텔로 머라 제를 활성화시키는 암 만이 장벽을 뚫을 것입니다.

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임상 관찰은이 가설을 뒷받침하는 것처럼 보였다. “임상 적으로 검출 가능한 대부분의 암은 종종 돌연변이를 통해 텔로 머라 제를 재 활성화 시켰습니다.”라고 드 랭은 말합니다. 더욱이,마우스 실험은 텔로미어를 짧게하는 것이 실제로 암으로부터 보호 할 수 있음을 보여주었습니다. 그럼에도 불구하고,텔로미어 종양 억제 시스템에 대한 증거는 지난 20 년 동안 애매한 채로 남아 있었고 인간에서의 존재는 논란의 여지가 남아있었습니다.

수십 년 된 문제에 대한 해결책

텔로미어 종양 억제 경로는 우리가 올바른 길이의 텔로미어를 가지고 태어난 경우에만 작동 할 수 있습니다; 텔로미어가 너무 길면 텔로미어 보호 구역은 암 발병을 막기 위해 제 시간에 다 떨어지지 않을 것입니다. 긴 텔로미어는 돌연변이가 텔로 머라 제를 활성화 돌연변이를 포함하여 유전자 코드에 크리프 수있는 동안 암 세포에게 추가 분열을 줄 것이다.

드 랑게의 실험실은 수십 년 동안 텔로미어가 조절되는 복잡한 과정을 연구해 왔다. 그녀와 다른 사람들은 배양 된 인간 세포에서 텔로미어 길이를 제한 할 수있는 단백질 세트를 확인했으며 그 중 주석 2 라는 단백질을 확인했습니다. 주석 2 가 억제 될 때,텔로 머라 제는 야생으로 달리고 텔로미어를 과도하게 늘립니다. 그러나 주석 2 가 출생시 텔로미어 길이를 조절했는지 여부는 알려지지 않았습니다.

텔로미어 종양 억제기의 교착 상태는 네덜란드의 라드부드 대학 의료 센터의 의사들이 여러 암 발생 가족에 대해 드 랑게에게 연락할 때까지 계속되었다. 의사들은 이 가족들이 틴 2 의 돌연변이를 가지고 있다는 것을 발견했습니다.이 유전자는 틴 2 단백질을 텔로미어 길이를 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 그 때 그들은 드 랑게에게 들어 오라고 요청했습니다.

여성&드 랭 연구소의 과학 박사후 연구원 인 이사벨 슈무츠는 크리스퍼 유전자 편집 기술을 사용하여 네덜란드 가정에서 볼 수있는 것과 정확히 동일한 돌연변이를 가진 세포를 엔지니어링하고 그 결과 돌연변이 세포를 조사했습니다. 그녀는 돌연변이 세포가 완전히 기능 텔로미어없이 게놈 불안정성을 가지고 있음을 발견했다. 그들은 모든 의도와 목적을 위해 정상적인 건강한 세포였습니다.

하지만 세포에 문제가 하나 있었다. “그들의 텔로미어가 너무 길어졌습니다.” 마찬가지로 환자의 텔로미어는 비정상적으로 길었습니다. “이 환자들은 99 백분위 수보다 훨씬 높은 텔로미어를 가지고 있습니다.”라고 드 랭은 말합니다.

“데이터에 따르면 긴 텔로미어를 가지고 태어나면 암에 걸릴 위험이 더 큽니다.” “우리는이 가족에서 텔로미어 종양 억제 경로의 손실이 유방암,대장 암,흑색 종 및 갑상선 암으로 이어지는 방법을보고 있습니다. 이 암은 일반적으로 텔로미어 단축에 의해 차단되었을 것입니다. 이 가족의 광범위한 암 스펙트럼은 텔로미어 종양 억제 경로의 힘을 보여줍니다.”

이 연구는 의학에 대한 우리의 이해를 변화시키는 기초 과학의 힘을 입증 한 것입니다. “텔로미어가 규제되는 방식은 근본적인 문제입니다.”라고 드 랭은 말합니다. “근본적인 문제를 연구함으로써 우리는 결국 인간 질병의 기원을 이해할 수있었습니다.”

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