Gene hinter längeren Telomeren, verbunden mit erhöhtem Risiko für Hirntumor

Telomere sind für Chromosomen, was Kunststoffkappen an den Enden von Schnürsenkeln sind - sie stoppen sie mit zunehmendem Alter entwirren. Ohne Telomere würden Chromosomen nach und nach ihre genetische Information verlieren, wenn sich Zellen replizieren. Aus diesem Grund glauben Wissenschaftler - gestützt durch einige Forschungsergebnisse -, dass längere Telomere besser für die Gesundheit sind. Aber jetzt eine neue genomische Studie schlägt vor, dass längere Telomere auch das Risiko der Entwicklung von tödlichen Gehirntumoren, die als Gliome bekannt erhöhen können.

Unter der Leitung der University of California San Francisco (UCSF) konzentriert sich die Studie auf zwei häufige Varianten von Telomer-verwandten Genen, die als TERT und TERC bekannt sind und zu längeren Telomeren führen. TERT wird von 51% der Menschen und TERC von 72% getragen.

Es ist jedoch eher ungewöhnlich, dass häufige Varianten das Krankheitsrisiko erhöhen, so dass die Forscher vermuten, dass möglicherweise ein genetischer Balanceakt zwischen Nutzen und Risiko stattfindet. Auf der Nutzenseite fördert das Tragen längerer Telomervarianten im Allgemeinen die allgemeine Gesundheit, während auf der Risikoseite das Tragen von ihnen das Risiko von hochgradigen Gliomen erhöhen kann, aber bei den meisten Trägern übertrumpft der Nutzen das Risiko als Gliome, obwohl fast immer tödlich , sind relativ selten.

"Es gibt eindeutig große Barrieren bei der Entwicklung von Gliomen, vielleicht weil das Gehirn einen besonderen Schutz hat", erklärt Seniorautorin Margaret Wrensch, Professorin für Neurologische Chirurgie und Epidemiologie und Biostatistik an der UC San Francisco, die mit Kollegen die Ergebnisse in der Zeitschrift berichtet Naturgenetik.

Um das zu verdeutlichen, bemerkt sie, dass der Kommentar "Ich war noch nie in meinem Leben krank" bei Menschen, bei denen Gliom diagnostiziert wurde, nicht ungewöhnlich ist.

Eine Erklärung für diesen genetischen Balanceakt zwischen Nutzen und Risiko könnte sein, dass die Verlangsamung der zellulären Alterung im Allgemeinen für die allgemeine Gesundheit gut ist. Aber vielleicht bedeutet das auch, dass einige Zellen länger leben als sie sollen, was ein Kennzeichen von Krebs ist.

In einem großen genomischen Datensatz, den die Forscher bei ihrer Analyse für 40.000 Menschen verwendeten, fanden sie, dass kürzere Telomere mit einem höheren Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht werden - ein gutes Beispiel dafür, dass längere Telomere im Allgemeinen mit einer besseren Gesundheit verbunden sind.

Studie bestätigt Link zu TERT und identifiziert neue Verbindung zwischen TERC und Gliom Risiko

Zunächst analysierte das Team einen weiteren genomweiten Datensatz von 1.644 Gliompatienten und 7.736 gesunden Kontrollpersonen. Dies bestätigte eine bereits etablierte Verbindung zwischen TERT und Gliomen, aber auch TERC erstmals als Gliomrisiko.

Da bereits festgestellt wurde, dass diese beiden Gene die Telomerase - ein Enzym, das die Telomerlänge kontrolliert - regulieren, hat das Team den anderen, größeren Datensatz untersucht und festgestellt, dass die gleichen Varianten, die mit dem Gliomrisiko verbunden sind, auch mit längeren Telomeren in Verbindung stehen.

Seit Elizabeth Blackburn, Professorin für Biochemie und Biophysik an der UCSF, und ihre Kollegen das Rätsel gelöst haben, wie sich Chromosomen bei der Replikation nicht mehr abbauen - und dafür auch den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2009 erhielten -, gab es viele Studien Zusammenhänge zwischen Telomerlänge und Gesundheit und Altern sowie Krankheiten wie Krebs.

Zum Beispiel veröffentlichten Prof. Blackburn und Kollegen mehrere Studien, die zeigten, dass verkürzte Telomere mit Stress in Verbindung gebracht werden.

Auch weil Krebszellen sich länger halten, indem sie ihre Telomere lange halten, haben Arzneimittelhersteller nach Verbindungen gesucht, die Telomerase in Tumoren zielen und blockieren können - in der Hoffnung, dass die Enden der Chromosomen der Krebszellen sich auflösen und so genetischen Schaden akkumulieren und stirb.

Ein Beispiel für diese Forschungsrichtung ist eine im September 2013 veröffentlichte Studie, in der Wissenschaftler der Universität von Kalifornien in Santa Cruz eine neue Technik nutzten, um strukturelle und mechanische Eigenschaften von Telomeren aufzudecken, die bei der Entwicklung von Krebsmedikamenten helfen könnten.

Studie öffnet Forschungswege für andere Krankheiten im Zusammenhang mit TERT und TERC

Diese neueste Studie sollte die Forschung über Gliome hinaus erweitern, sagt das Team. Dies liegt daran, dass TERT-Varianten auch in anderen Krebsarten, einschließlich der Prostata, der Lunge, der Hoden und der Brust, und TERC-Varianten bei Dickdarmkrebs, Leukämie und multiplem Myelom impliziert sind. Außerdem wurden Varianten in beiden Genen mit einem erhöhten Risiko für die progressive Lungenerkrankung idiopathischer Lungenfibrose in Verbindung gebracht.

Bei einigen dieser Erkrankungen verlängern die Varianten die Telomere länger, bei anderen verkürzen sie sie, sodass die Autoren schlussfolgern, dass "sowohl die längere als auch die kürzere Telomerlänge je nach der erkrankten Krankheit pathogen sein können".

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