Το TeloScan® είναι μια γενετική εξέταση που μετρά το μήκος των τελομερών στα χρωμοσώματα, δηλαδή των προστατευτικών καλυμμάτων στα άκρα των αλυσίδων DNA που τείνουν να γίνονται μικρότερα όσο προχωράει η ηλικία.
Η εξέταση δίνει ως αποτέλεσμα το Μέσο Μήκος Τελομερών (ΜΜΤ), το Σχετικό Μήκος των Τελομερών (T/S) καθώς και την πραγματική βιολογική ή κυτταρική ηλικία με βάση το μήκος των τελομερών.
Τα τελομερή είναι επαναλαμβανόμενα νουκλεοτιδικά στοιχεία στα άκρα των χρωμοσωμάτων που τα προστατεύουν από την καταστροφή και την απώλεια της γενετικής πληροφορίας. Τα φυσιολογικά διπλοειδή κύτταρα χάνουν ένα τμήμα των τελομερών με κάθε κυτταρική διαίρεση. Επομένως, το μήκος των τελομερών μειώνεται με την πάροδο του χρόνου και μπορεί κατά κάποιον τρόπο να «προβλέψουν» τη διάρκεια της ζωής. Η μείωση του μήκους των τελομερών έχει αρνητικές επιπτώσεις στην κατάσταση της υγείας του οργανισμού και έχει συνδεθεί με πολλές παθολογικές καταστάσεις, μεταξύ των οποίων η γήρανση και ο καρκίνος. Η ακριβής και αξιόπιστη ποσοτικοποίηση του μήκους των τελομερών των χρωμοσωμάτων είναι σημαντική για πολλές πτυχές της κυτταρικής βιολογίας, όπως η χρωμοσωμική αστάθεια, η επιδιόρθωση του DNA, η γήρανση, η απόπτωση (ή κυτταρικός θάνατος), διάφορες κυτταρικές δυσλειτουργίες και η ογκογένεση.
Τι είναι τα τελομερή;
Τα τελομερή είναι τα άκρα των χρωμοσωμάτων και έχουν βασικό ρόλο την προστασία της ακεραιότητας των χρωμοσωμάτων. Τα τελομερή σχηματίζονται από επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA - καλά διατηρημένες εξελικτικά και παρόμοιες σε όλα τα σπονδυλωτά (TTAGGG) – μαζί με ορισμένες πρωτεΐνες (πρωτεΐνες δεσμεύουσες τα τελομερή), σχηματίζοντας έτσι μια δομή που ονομάζεται τελόσωμα. Η λειτουργία των τελομερών είναι να προστατεύουν τα χρωμοσωμικά άκρα από την αποδόμηση, εξασφαλίζοντας έτσι την καλή λειτουργικότητα και βιωσιμότητα των κυττάρων.
Τι είναι η τελομεράση;
Η τελομεράση είναι ένα ένζυμο το οποίο συμμετέχει στη διατήρηση της δομής των τελομερών και στην επιδιόρθωση των μικρών τελομερών, επιμηκύνοντάς τα. Σε φυσιολογικές καταστάσεις η τελομεράση εκφράζεται στα πολυδύναμα εμβρυικά κύτταρα και στα βλαστικά κύτταρα στους ενήλικες. Σε παθολογικές καταστάσεις η τελομεράση εκφράζεται σε υψηλό βαθμό στα καρκινικά κύτταρα και η οποία συντηρεί την συνεχή ανάπτυξη αυτών των κυττάρων. Τα υγιή φυσιολογικά κύτταρα παράγουν λίγη ή και καθόλου τελομεράση και ως αποτέλεσμα, τα τελομερή μικραίνουν συνεχώς μετά από κάθε κύκλο κυτταρικής διαίρεσης ώσπου φτάνουν σε ένα κρίσιμο σημείο μεγέθους, το οποίο και πυροδοτεί την έλευση του κυτταρικού θανάτου ή της μη-αναστρέψιμης κυτταρικής γήρανσης (όριο Hayflick).
Γιατί είναι σημαντικά τα τελομερή;
Το μήκος των τελομερών αποτελεί τον καλύτερο μοριακό δείκτη για το βαθμό γήρανσης ενός οργανισμού και ως εκ τούτου, η μέτρηση του μήκους των τελομερών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της βιολογικής του ηλικίας.
Τα τελομερή συνεχώς μικραίνουν καθώς η ηλικία του οργανισμού μεγαλώνει, ως αποτέλεσμα των διαδοχικών κύκλων διαίρεσης των κυττάρων κατά τις διαδικασίες ανάπλασης και αναγέννησης των ιστών. Αυτό συμβαίνει τόσο στα διαφοροποιημένα σωματικά κύτταρα όσο και στα αδιαφοροποίητα βλαστοκύτταρα και έχει αποδειχθεί ότι μειώνετε πολύ η ικανότητα των βλαστοκυττάρων να αναγεννούν τους ιστούς όταν τα τελομερή έχουν μικρύνει πολύ. Υπάρχουν πολλές αποδείξεις από πειραματόζωα που δείχνουν ότι η παρουσία τελομερών μικρότερων από ένα κρίσιμο σημείο, είναι αρκετό για να προκαλέσει γήρανση στον οργανισμό καθώς και ότι οι θεραπευτικές παρεμβάσεις που έχουν ως αποτέλεσμα τη μείωση της συχνότητας βράχυνσης των τελομερών (όπως π.χ. με αύξηση της έκφρασης του ενζύμου τελομεράση), είναι αρκετό ώστε να καθυστερήσει τη γήρανση και να αυξήσει τη διάρκεια της ζωής.
Τα τελομερή και η τελομεράση έχουν μεγάλη σημασία στην βιολογία του καρκίνου. Περισσότεροι από το 95% των καρκίνων όλων των τύπων, ενεργοποιούν την τελομεράση προκειμένου να επιτύχουν την «αθανασία» τους. Η τελομεράση φαίνεται ότι είναι πολύ σημαντική στην ανάπτυξη των καρκινικών όγκων και έχουν αρχίσει να αναπτύσσονται θεραπείες που αναστέλλουν τη δράση της.
Υπάρχουν πολλές έρευνες που δείχνουν τη σχέση μεταξύ βραχέων τελομερών και του κινδύνου εμφάνισης καρδιαγγειακών νοσημάτων, νοσημάτων του κεντρικού νευρικού συστήματος καθώς και άλλων νόσων που εμφανίζονται κατά το γήρας.
Ποια είναι η σχέση μεταξύ ημερολογιακής και βιολογικής ηλικίας;
Όλοι οι άνθρωποι δεν γερνούν με την ίδια ηλικία ακόμη και αν έχουν την ίδια ημερολογιακή ηλικία. Έτσι είναι πολύ σημαντικό να υπάρχουν μοριακοί δείκτες που θα μπορούν να εκτιμήσουν το βαθμό γήρανσης ενός οργανισμού. Η πληροφορία αυτή είναι πολύ σημαντική έτσι ώστε να μπορέσουν έγκαιρα να αντιμετωπιστούν διάφορες καταστάσεις που σχετίζονται με το γήρας και να εφαρμοστούν αλλαγές στον τρόπο ζωής (παχυσαρκία, κάπνισμα κλπ.) ή να χρησιμοποιηθούν άλλα κατάλληλα θεραπευτικά μέτρα (συμπληρώματα, φάρμακα κλπ.). Το μήκος των τελομερών αποτελεί έναν εξαιρετικό μοριακό δείκτη του βαθμού γήρανσης ενός οργανισμού.
Ποιοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν το μήκος των τελομερών;
Γενετικοί παράγοντες και ο τρόπος ζωής αποτελούν τους βασικότερους παράγοντες που επηρεάζουν το μήκος των τελομερών καθώς και το ρυθμό με τον οποίο μειώνονται. Για παράδειγμα, το κάπνισμα και η παχυσαρκία ή και το ψυχολογικό στρες αυξάνουν το οξειδωτικό στρες και τη φλεγμονή στον οργανισμό και τα οποία έχουν ως αποτέλεσμα τη βράχυνση των τελομερών. Άλλοι παράγοντες όπως η διατροφή, η άσκηση και ο ύπνος αποτελούν σημαντικούς παράγοντες στη διαδικασία της γήρανσης. Διάφορες θεραπείες για την αναγέννηση των τελομερών αναπτύσσονται τα τελευταία χρόνια, βασισμένες κυρίως στην ενεργοποίηση της τελομεράσης. Η μέτρηση του μήκους των τελομερών είναι αναγκαία προκειμένου να καθορισθεί η αποτελεσματικότητα αυτών των θεραπειών.
