Опухоли — это сложное заболевание, с которым трудно бороться, потому что наша иммунная система не способна их распознать, а также потому, что это вечно делящиеся клетки. Поскольку теломераза необходима для иммортализации опухолевых клеток, теломераза может быть хорошей мишенью для противоопухолевых препаратов. Если существуют препараты, способные выключить теломеразу в опухолевых клетках, длина теломер будет постепенно сокращаться по мере деления опухолевых клеток, возникнут мутации, и клетки станут нестабильными. Экспериментальное лечение препаратами проводилось на мышах, а некоторые препараты находятся на ранних стадиях клинических испытаний. В нормальных человеческих клетках теломеры запрограммированы на укорачивание, что ограничивает способность клетки к росту, а реэкспрессия теломеразы играет важную роль в иммортализации клеток и в процессе канцерогенеза. Поэтому было высказано предположение, что клетки с нормальной экспрессией теломеразной активности более восприимчивы к канцерогенезу. При измерении активности теломеразы было обнаружено, что более 90% клеток нормальных тканей были отрицательными для теломеразы, таким образом, связывая этот фермент с иммортализацией клеток и опухолями. В связи с этим активация, диагностика и ингибирование теломеразы имеют большое клиническое значение. Генерация опухолей 30 триллионов нормальных клеток представляют собой сложное и взаимозависимое со-управление большой среды, которые регулируют друг друга. Клетка пролиферирует только тогда, когда получает стимулирующие рост сигналы от других близлежащих клеток, и прекращает рост, когда получает ингибирующие сигналы. Это взаимодействие позволяет каждому типу ткани поддерживать определенный размер и форму, чтобы приспосабливаться к потребностям организма. Раковые клетки, напротив, игнорируют нормальные сигналы, контролирующие пролиферацию, и следуют своим собственным внутренним критериям пролиферации. Они могут даже перемещаться и вторгаться в соседние ткани. Поскольку опухоли, состоящие из таких злокачественных клеток, захватывают все больше и больше тканей, они вызывают гибель организма, когда мешают органам и тканям, необходимым для выживания. Как возникают раковые клетки? Нормальная функция многих прото-онкогенов заключается в передаче сигналов от внешних стимулов роста в клетку. Когда мутация в прото-онкогене влияет на важный сигнал стимула роста, она активирует ген, который должен молчать. Некоторые прото-онкогены мутируют для вмешательства в часть сигнального каскадного пути в клетке, например, в белок Ras, так что гены активируются in vivo в отсутствие внешнего сигнала, стимулирующего рост. Внешние ингибирующие сигналы также не попадают в клетку из-за нарушения пути сигнального каскада. Кроме того, нарушается клеточный цикл раковых клеток. 1/2 опухолевых клеток имеют делецию или потерю функции гена p 53, что лишает белок p 21 способности ингибировать белки клеточного цикла, CDK5 и комплексы обоих, тем самым лишая клеточный цикл его пределов. У тканей в целом есть два способа контролировать пролиферацию и избегать рака: один приводит к апоптозу, когда жизненно важные компоненты клетки повреждены или система контроля дисрегуляции; другая система — ограничение плоидности клеточной пролиферации. Как клетка контролирует свой собственный плоид пролиферации? Теломеры на концах хромосом действуют как счетчики и в определенное время начинают инициировать старение и кризис. Теломеры становятся немного короче при переходе в фазу S после каждой пролиферации, и когда их длина падает ниже определенного порога, начинается старение. Если клетка еще не подверглась старению, дальнейшее укорочение в конечном итоге приведет к кризису, когда слишком короткие теломеры могут привести к слиянию или разрыву хромосом в клетке, нанося смертельный удар клетке и ограничивая ее способность к пролиферации. Теломераза, которая практически отсутствует в нормальных клетках и присутствует почти во всех раковых клетках, кодирует теломеры, которые заменяют теломерные фрагменты, укорачивающиеся во время каждого клеточного цикла, поддерживая таким образом длину теломер, чтобы не было ограничения пролиферации.