Активность фермента теломеразы

Название генаЛокализация гена на хромосомеФункция генаАссоциация маркера с заболеваниямиОписание

Исследуется для дифференциальной диагностики опухолей (при биопсиях), ранней диагностики лимфобластом, оценки вероятности развития хронических форм гепатита В.

Название гена - TERT

OMIM  187270

Локализация гена на хромосоме - 5p15.33

Функция гена

Ген TERT кодирует белок – теломеразную обратную транскриптазу (TERT, telomerase reverse transcriptase), входящую в состав фермента теломеразы, которая добавляет повторяющиеся последовательности ДНК (TTAGGG)nк 3'-концу цепи ДНК в области теломер, локализованных на концах всех человеческих хромосом.

Ассоциация маркера с заболеваниями

  • Онкологические заболевания

Описание

В организме человека имеется множество клеток, сохраняющих способность к делению в течение всей жизни. При каждом делении клетки теломерные (концевые) участки каждой хромосомы укорачиваются из-за особенностей работы ферментов, осуществляющих репликацию (удвоение) хромосом. Существование механизма, компенсирующего укорочение теломер (теломеразы), предсказал в 1973 году А. М. Оловников, а сам фермент был обнаружен К. Грейдер в 1984 году.

Теломераза является обратной транскриптазой – ферментом, катализирующим синтез ДНК на матрице РНК, – в процессе, называемом обратной транскрипцией. С теломеразной обратной транскриптазой (TERT) связана особая молекула теломеразной РНК (TERC, Telomerase RNA component), которая используется в качестве матрицы для обратной транскрипции во время удлинения теломер.

В норме теломеразная активность присутствует только в стволовых клетках – им необходимо постоянно делиться для поддержания работы определенных органов и тканей (например, это клетки эпителия кишечника, клетки крови). Обычные соматические клетки лишены теломеразной активности. В норме после определенного количества клеточных циклов процесс деления клетки нарушается и происходит ее запрограммированная клеточная гибель (апоптоз). Если же в соматической клетке активировалась теломераза, клетка становится «бессмертной», т. е. может продолжать делиться неограниченное количество раз, а это, наряду с нарушениями в белке р53 и активацией протоонкогенов Ras, Myc или других, является решающим фактором для злокачественного перерождения клетки.

При исследовании активности фермента теломеразы в нейробластомах было показано, что у пациентов с высокой теломеразной активностью прогноз заболевания хуже и они труднее поддаются лечению по сравнению с пациентами со средней теломеразной активностью или без нее. Отсутствие активности теломеразы также коррелирует со спонтанной регрессией опухоли.

Изучение активности фермента теломеразы у пациентов с хроническим вирусным гепатитом В показало, что высокая теломеразная активность является неблагоприятным прогностическим признаком развития гепатоцеллюлярной карциномы.

С нарушениями в гене TERT ассоциирован ряд заболеваний.

  • Синдром "кошачьего крика", вызываемый утратой генетического материала в коротком плече 5-й хромосомы, является заболеванием, связанным с потерей гена TERT (локализованного в утраченном фрагменте).
  • Считается, что мутации в гене TERT ассоциированы с предрасположенностью к нарушению кроветворения в костном мозге (апластической анемии).
  • Есть предположение, что укорочение теломер вследствие снижения активности теломеразы вызывает генетическую нестабильность и повреждение ДНК, которые могут способствовать развитию лейкемии.

Таким образом, определив скорость работы фермента теломеразы, можно косвенно оценить предрасположенность к онкологическим заболеваниям в целях их своевременной диагностики и лечения.

Результаты

Исследование оценивает скорость работы фермента теломеразы.

Результаты должны интерпретироваться врачом в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.

Литература

  • HiyamaE, HiyamaK, YokoyamaT, MatsuuraY, PiatyszekMA, ShayJW. Correlating telomerase activity levels with human neuroblastoma outcomes. Nat Med. 1995 Mar;1(3):249-55. [PMID: 7585042]
  • Calado, R. T., Regal, J. A., Hills, M., Yewdell, W. T., Dalmazzo, L. F., Zago, M. A., Lansdorp, P. M., Hogge, D., Chanock, S. J., Estey, E. H., Falcao, R. P., Young, N. S. Constitutional hypomorphic telomerase mutations in patients with acute myeloid leukemia. Proc. Nat. Acad. Sci. 106: 1187-1192, 2009. [PMID: 19147845]
  • Oh BK, Kim H, Park YN, Yoo JE, Choi J, Kim KS, Lee JJ, Park C. High telomerase activity and long telomeres in advanced hepatocellular carcinomas with poor prognosis. Lab Invest. 2008 Feb;88(2):144-52. Epub 2007 Dec 24. [PMID: 18158557]