Telomere panjang, ujung DNA, bukan mata air kemudaan seperti yang pernah dipikirkan, dan para ilmuwan sekarang mungkin tahu mengapa

Kredit: Domain Publik Pixabay/CC0

Dalam sebuah penelitian terhadap 17 orang dari lima keluarga, peneliti Johns Hopkins Medicine mengatakan bahwa mereka menemukan bahwa ujung DNA yang sangat panjang yang disebut telomere gagal memberikan umur panjang yang diperkirakan untuk orang-orang tersebut. Sebaliknya, orang dengan telomere panjang cenderung mengembangkan berbagai tumor jinak dan kanker, serta hematopoiesis klonal kondisi darah yang berkaitan dengan usia.

Dilaporkan dalam edisi 4 Mei dari New England Journal of Medicine, para peneliti Johns Hopkins mengatakan hematopoiesis klonal adalah umum di antara kelompok telomer panjang ini, dan kondisi darah yang dikombinasikan dengan telomer panjang dapat membantu mutasi bertahan lebih lama dalam sel darah.

“Temuan kami menantang gagasan bahwa telomere panjang melindungi dari penuaan,” kata Mary Armanios, MD, profesor onkologi di Pusat Kanker Johns Hopkins Kimmel, dan profesor kedokteran genetika, biologi molekuler dan genetika, dan patologi di Sekolah Universitas Johns Hopkins. Kedokteran. “Daripada telomer panjang yang melindungi dari penuaan, telomer panjang memungkinkan sel dengan mutasi yang muncul akibat penuaan menjadi lebih tahan lama.”

Armanios mengarahkan pusat telomere di sekolah kedokteran. Pusat tersebut mencakup layanan berbasis laboratorium yang menyediakan pengujian panjang telomer untuk diagnosis klinis, klinik multidisiplin yang melayani orang dengan sindrom telomer, dan kelompok yang melakukan penelitian telomer dasar.

Telomere panjang dalam sel yang tumbuh di laboratorium telah terbukti memprediksi umur panjang seluler, tetapi penelitian ini menunjukkan bahwa, pada manusia, sel yang berumur lebih panjang dapat menyebabkan masalah, kata Armanios. “Sel dengan telomer yang sangat panjang menumpuk mutasi dan tampaknya mempromosikan tumor dan jenis pertumbuhan lain yang seharusnya dapat dikendalikan oleh proses pemendekan telomer normal,” katanya.

Tumor semacam itu ditemukan pada 12 dari 17 orang dalam penelitian Johns Hopkins selama dua tahun. Mulai dari usia 7 hingga 83 tahun, peserta penelitian mengalami gondok (pembesaran kelenjar tiroid), berbagai jenis melanoma, limfoma, jenis kanker lainnya, dan fibroid rahim. Beberapa peserta memiliki lebih dari satu kondisi ini. Empat pasien yang meninggal selama penelitian menderita limfoma, kanker usus besar, leukemia, dan tumor otak.

Semua 17 orang dalam penelitian ini memiliki mutasi pada POT1, gen yang terhubung dengan telomere. Biasanya, POT1 memeriksa pemanjangan telomer, tetapi bentuk mutasinya memungkinkan telomer menjadi lebih panjang. Dari 17 peserta studi, panjang telomere diukur untuk 13 orang. Semuanya memiliki telomere yang 90% lebih panjang daripada populasi umum, dan sembilan memiliki telomer lebih panjang daripada 99% kebanyakan orang.

Enam peserta studi menunjukkan tanda-tanda kemudaan. Misalnya, keenamnya, yang berusia 70-an, menunda uban.

Selain mengumpulkan informasi tentang diagnosis kanker yang dikonfirmasi oleh peserta studi, para peneliti mengamati sel-sel dalam sampel darah mereka dengan cermat.

Seiring bertambahnya usia, sekitar 20% dari mereka yang berusia di atas 70 tahun mengalami mutasi pada sel darah yang diperoleh dari waktu ke waktu, kata Armanios. Mutasi ini memberi sel darah keuntungan bertahan hidup dan terus menyalin, membuat lebih banyak sel itu dan menyebarkan mutasi. Duo keunggulan bertahan hidup dan mutasi dalam sel darah—hematopoiesis klonal dengan potensi tak tentu—telah dikaitkan dengan berbagai kondisi termasuk kanker darah dan kanker lainnya.

Peneliti Johns Hopkins memeriksa sel darah pada peserta studi dengan telomere panjang dan beberapa anggota keluarga yang tidak terpengaruh. Kemudian, mereka membuat pohon filogenetik (evolusi) untuk melihat bagaimana mutasi terkait klon-hematopoiesis berevolusi dari genom yang diwariskan.

Dari 12 peserta studi dengan mutasi pada gen POT1 yang dipelajari, delapan (67%) memiliki mutasi terkait hematopoiesis klonal — tingkat yang jauh lebih tinggi dari yang diharapkan pada orang tua, kata Armanios. Pada 21 kerabat mereka, hanya dua yang memiliki mutasi terkait hematopoiesis klonal, yang merupakan tingkat yang diharapkan pada populasi umum orang dewasa yang lebih tua.

Dalam darah peserta penelitian berusia 66 tahun, para peneliti menemukan sekitar 400 mutasi per klon (golongan sel darah). Kerabat muda peserta, yang memiliki telomere panjang dan mutasi POT1, memiliki sekitar 700 mutasi per klon, meskipun kerabatnya 18 tahun lebih muda.

Peserta studi lain yang memiliki telomere panjang dan mutasi POT1 memiliki beberapa sel dengan sekitar 1.000 mutasi per klon. Menurut pohon filogenetik, mutasi klonal hematopoiesis pada sel darah peserta penelitian kemungkinan dimulai sebelum mereka berusia 4 tahun, dan panjang telomer yang panjang memungkinkan perbanyakan sel darah sejak saat itu, kata Armanios.

Peningkatan mutasi sel darah di antara kelompok telomer panjang dapat berkontribusi pada peningkatan risiko kanker darah, kata para peneliti.

Selama studi dua tahun, Armanios dan timnya juga menemukan bahwa orang dengan telomer panjang memiliki tingkat pemendekan telomer yang lebih lambat daripada orang yang memiliki panjang telomer normal.

Armanios mengatakan dia berencana untuk memeriksa tingkat mutasi dalam sel selain yang ada dalam darah pada orang dengan telomere panjang. Dia dan timnya bekerja untuk menggabungkan tes panjang telomere dengan pohon filogenetik yang memetakan mutasi pada garis sel darah untuk menilai kesehatan darah dan risiko leukemia.

Informasi lebih lanjut: Emily A. DeBoy et al, Familial Clonal Hematopoiesis in a Long Telomere Syndrome, New England Journal of Medicine (2023). DOI: 10.1056/NEJMoa2300503

George Vassiliou et al, Telomere Length and Clonal Hematopoiesis, New England Journal of Medicine (2023). DOI: 10.1056/NEJMe2303022

Disediakan oleh Fakultas Kedokteran Universitas Johns Hopkins

Kutipan: Telomere panjang, ujung DNA, bukan mata air awet muda yang pernah dipikirkan, dan para ilmuwan sekarang mungkin tahu mengapa (2023, 4 Mei) diambil 4 Mei 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-05-telomere -endcaps-dna-fountain-youth.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.