Telomeras, ett enzym involverat i DNA-replikation, spelar en viktig roll i utvecklingen av cancer och verkar förklara varför cancerceller replikerar så aggressivt. Kopplingen mellan telomeras och cancer är av intresse eftersom det ger information om hur cancer kvarstår när cellerna bör sluta växa, och ger också en viss inblick i potentiella behandlingar. Genom att rikta in sig på dessa enzymer med mediciner kan en läkare stoppa tillväxten av cancerceller i deras spår genom att utnyttja telomeras- och cancerlänken.
I normala celler kommer DNA-replikation till en kostnad. Enzymerna som duplicerar kromosomerna kan inte löpa hela vägen till ändarna av DNA-kedjorna. Detta skulle resultera i en konstant klippning av genetiskt material, och en efterföljande nedbrytning av DNA med varje celldelning. Sektioner som kallas telomerer kommer runt detta problem genom att tillhandahålla en serie upprepningar i ändarna av kromosomerna. Att skära av några av upprepningarna skadar inte det kodande DNA:t i kärnan av kromosomen.
Med varje celldelning blir telomererna kortare, även med telomeras i cellen för att lägga till upprepningar under delningar för att hålla DNA så stabilt som möjligt. Så småningom kan celler inte replikera tillförlitligt längre, och en cellinje dör ut. Antalet delningar en cell klarar av kan variera, och i kroppen vid varje given tidpunkt kan cellerna ha telomerer av olika längd. Denna inbyggda åldrande är inte bara ett recept för åldrande. Det gör det också möjligt för kroppen att stänga av cellerna när deras DNA skadas genom flera replikationer, eftersom sektionerna är för korta för att DNA ska kunna kopieras tillförlitligt.
Forskare som studerade cancer noterade att tumörceller ofta innehöll dessa specifika proteiner. Detta visade ett tydligt samband mellan telomeras och cancer, vilket visade att tumörceller använde enzymet för att göra sig själva effektivt odödliga. Cancerceller har vanligtvis mycket korta telomerer, men sambandet mellan telomeras och cancer säkerställer att telomererna förblir tillräckligt länge för att cellen ska fortsätta replikera, vilket gör att en tumör kan växa.
Jack W. Szostak, Carol Greider och Elizabeth H. Blackburn, vinnare av 2009 års Nobelpris i medicin eller fysiologi, gjorde en viktig upptäckt om telomeras och cancer. De fann att cancerceller började producera telomeras efter att de blivit maligna. Detta förklarar varför deras telomerer blir ovanligt korta i första hand, eftersom enzymet inte är närvarande för att lägga till upprepningar under celldelning till en början. När cellerna börjar komma utom kontroll och förlorar kontrollerna av replikering som normalt skulle döda maligna celler, använder de telomeras för att fortsätta växa.