Carol W. Greide
Alessia Carofiglio

Katarzyna Oliwa

Carol W. Greider riceve il Premio Nobel per la Medicina nel 2009 con la motivazione seguente: «per la scoperta di come i cromosomi sono protetti dai telomeri e dall’enzima telomerasi», fondamentale nel processo di invecchiamento cellulare e nella crescita delle cellule tumorali. Si tratta di un premio di dieci milioni di corone svedesi, 980.000 euro circa. È la più giovane Nobel per la Medicina. 

Carolyn Widney Greider nasce a San Diego (Usa) il 15 aprile del 1961. Il padre è fisico, la madre è biologa e lavorano entrambi nell’Università di Berkeley, in California. La sua infanzia è difficile: a soli sei anni perde la madre e scopre di essere dislessica. A scuola riscontra delle difficoltà in quanto non riesce a scrivere e pronunciare correttamente le parole. Inizialmente vive questa situazione con disagio, si sente stupida, ma col tempo, diventa un punto di forza: «Credo che imparare a sviluppare le mie capacità compensative abbia avuto un ruolo anche nel mio successo come scienziata perché si devono intuire molte cose diverse che stanno accadendo allo stesso tempo e applicarle ad un problema particolare, per non concentrarsi solo su un unico aspetto, ma per esaminarne molti contemporaneamente. Forse la mia capacità di estrarre più informazioni dal contesto e di mettere insieme idee diverse potrebbe essere stata influenzata da ciò che ho imparato a fare con la dislessia».

Dopo la morte della madre, il padre accetta un’offerta di lavoro dall’Istituto di Fisica Nucleare Max Planck di Heidelberg, in Germania. Carol padroneggia la lingua tedesca in soli sei mesi, pur avendo gli stessi problemi di dislessia, infatti i suoi voti saranno sempre bassi. Dopo il diploma, Carol consegue una laurea in Ecologia marina. Riuscire ad entrare in un corso di specializzazione non era semplice. La maggior parte degli istituti in cui fece domanda di iscrizione scartò la sua richiesta sulla base dei suoi bassi punteggi del test Gre, un requisito di ammissione per molti corsi di specializzazione negli Stati Uniti e in Canada. Nel 1984 sostiene un colloquio di ammissione alla Berkeley University, la stessa in cui avevano insegnato i suoi genitori. Incontra la professoressa Elizabeth Blackburn che non le chiede del suo curriculum. Nonostante i voti bassi e la dislessia, la passione che emerge dagli occhi di Carol riesce a convincere la docente. Carol incomincia a lavorare nel suo laboratorio, in aprile, alla ricerca dell’enzima che si ipotizzava aggiungesse basi di Dna extra all’estremità dei cromosomi. Senza le basi extra, le quali vengono aggiunte come ripetizioni di un motivo a sei coppie di basi, i cromosomi si accorciano durante la replicazione del Dna, con il conseguente deterioramento e senescenza o fusione cromosomica che causa il cancro. Le ricercatrici hanno cercato l’enzima nell’organismo Tetrahymena thermophila, un protozoo d'acqua dolce con un gran numero di telomeri.

Elizabeth ha già descritto la struttura molecolare del telomero e sta studiando come avviene il processo di accorciamento e allungamento. I telomeri hanno infatti un ruolo fondamentale nel determinare la lunghezza della vita delle cellule e sono considerati i nostri orologi biologici. Ad ogni fase di replicazione del Dna, le estremità telomeriche vengono accorciate e le cellule iniziano a danneggiarsi sempre di più ad ogni divisione, finché non muoiono. Carol studia accanto alla sua professoressa il processo di duplicazione del Dna. Si dedica in particolare alla ricerca di un ipotetico enzima che rafforza i telomeri accorciati e, dopo tanti esperimenti, riesce nel suo intento e lo identifica, il giorno di Natale del 1984. Le due ricercatrici lo chiamano telomerasi. Questo enzima ha la capacità di sintetizzare le sequenze dei telomeri, regolando l’invecchiamento cellulare. Pubblicano la scoperta sulla rivista scientifica Cell. Entrambe ricordano così quegli anni: «È stato come risolvere una specie di puzzle. Volevamo capire come funzionavano i telomeri e facevamo esperimenti su esperimenti. E poi non sempre eravamo d’accordo. Una volta io volevo procedere in un certo modo e Liz in un altro e discutevamo parecchio. Poi la mattina dopo aveva deciso di fare come dicevo io, e io come diceva lei. Un vero spasso». A soli 23 anni, prima di conseguire il dottorato, Carol fa dunque un’importante scoperta che la porterà a ricevere la massima onorificenza per la Medicina. Quell’onore arriverà tuttavia ben venticinque anni dopo. Nel frattempo, il continuo lavoro di Greider con la telomerasi ha avuto importanti implicazioni sulla ricerca medica. Greider, Blackburn e Jack Szostak hanno condiviso il premio “Albert Lasker Award for Basic Medical Research” nel 2006 per il loro lavoro sui telomeri.

Carol Greider ha terminato il suo dottorato di ricerca in Biologia molecolare nel 1987 presso l’Università della California, Berkeley. In seguito ha lavorato presso il Cold Spring Harbor Laboratory di New York. In questo periodo, insieme a Ronald A. DePinho, ha prodotto il primo topo knockout di telomerasi, dimostrando che i telomeri sempre più corti provocano vari fenotipi deleteri, che causano un invecchiamento precoce. Negli anni Novanta è entrata a far parte del comitato scientifico Geron, società di biotecnologie fondata da Michael D. West. Attualmente è direttrice e professoressa presso il Dipartimento di Biologia Molecolare e Genetica della Johns Hopkins Medicine. Greider ha continuato a studiare la telomerasi del protozoo Tetrahymena, clonando il gene che codifica il componente Rna e dimostrando che essi procurano il template per le ripetizioni telomeriche TTGGGG e che la telomerasi è processuale. Inoltre, nel 1994 ha ricostruito la telomerasi di Tetrahymena in vitro e ha definito i meccanismi di utilizzo del template. Dopo aver dimostrato, insieme a Calvin Harley, che l'accorciamento dei telomeri è alla base della senescenza cellulare, per testare ulteriormente la scoperta sono state studiate la telomerasi murina e umana ed è stato clonato il componente Rna della telomerasi murina. I telomeri accorciati sono implicati in molte malattie e giocano un ruolo decisivo nell'incapacità delle cellule di separarsi dopo un certo numero di divisioni, e quindi nell'invecchiamento cellulare. Una carenza di telomerasi provoca il rapido logorio dei telomeri, quindi l'invecchiamento delle cellule. Invece, una quantità eccessiva di questo enzima causa i tumori, permettendo alle cellule di moltiplicarsi senza mai fermarsi. L'attività della telomerasi influisce appunto sulla crescita delle cellule tumorali. Oggi, infatti è considerato un nuovo bersaglio per la terapia contro il cancro. I telomeri e la telomerasi sono al centro dei principali temi della ricerca medica: invecchiamento e cancro. Per questo motivo si parla anche di "enzima dell’immortalità".

Traduzione francese
Guenoah Mroue

Carol W. Greider reçoit le Prix Nobel de Médecine en 2009 avec la motivation suivante : « pour découvrir comment les chromosomes sont protégés contre les télomères et l’enzyme télomérase », fondamentale dans le processus de vieillissement cellulaire et la croissance des cellules cancéreuses. Il s’agit d’un prix de dix millions de couronnes suédoises, soit environ 980000 euros. C’est le plus jeune Nobel de médecine.

Carolyn Widney Greider est née à San Diego (États-Unis) le 15 avril 1961. Son père est physicien, sa mère biologiste et ils travaillent tous les deux à l’Université de Berkeley, en Californie. Son enfance est difficile : à seulement six ans, elle perd sa mère et découvre qu’elle est dyslexique. À l’école, il rencontre des difficultés car il ne peut pas écrire et prononcer correctement les mots. Au début, il vit cette situation avec malaise, il se sent stupide, mais avec le temps, il devient un point fort : «Je crois qu’apprendre à développer mes capacités de compensation a également joué un rôle dans mon succès en tant que scientifique parce qu’il faut deviner beaucoup de choses différentes qui se passent en même temps et les appliquer à un problème particulier, pour ne pas se concentrer sur un seul aspect, mais pour en examiner plusieurs à la fois. Peut-être que ma capacité à extraire plus d’informations du contexte et à rassembler des idées différentes pourrait avoir été influencée par ce que j’ai appris à faire avec la dyslexie».

Après la mort de sa mère, son père accepte une offre d’emploi de l’Institut de physique nucléaire Max Planck à Heidelberg, en Allemagne. Carol maîtrise l’allemand en seulement six mois, même si elle a les mêmes problèmes de dyslexie, ses notes seront toujours faibles. Après avoir obtenu son diplôme, Carol obtient un diplôme en écologie marine. Réussir à entrer dans un cours de spécialisation n’était pas facile. La plupart des établissements où il a postulé ont rejeté sa demande sur la base de ses faibles résultats au test Gre, une condition d’admission pour de nombreux cours de spécialisation aux États-Unis et au Canada. En 1984, il soutient un entretien d’admission à l’Université de Berkeley, la même où ses parents avaient enseigné. Il rencontre le professeur Elizabeth Blackburn qui ne lui demande pas son CV. Malgré ses faibles notes et sa dyslexie, la passion qui émerge des yeux de Carol parvient à convaincre le professeur. Carol commence à travailler dans son laboratoire, en avril, à la recherche de l’enzyme qui ajoute des bases d’ADN supplémentaires à l’extrémité des chromosomes. Sans les bases supplémentaires, qui sont ajoutées comme répétitions d’un motif à six paires de bases, les chromosomes raccourcissent pendant la réplication de l’ADN, ce qui entraîne une détérioration et une sénescence ou une fusion chromosomique qui provoque le cancer. Les chercheurs ont recherché l’enzyme dans l’organisme Tetrahymena thermophila, un protozoaire d’eau douce avec un grand nombre de télomères.

Elizabeth a déjà décrit la structure moléculaire du télomère et étudie le processus de raccourcissement et d’étirement. Les télomères jouent en effet un rôle fondamental dans la détermination de la durée de vie des cellules et sont considérés comme nos horloges biologiques. À chaque phase de réplication de l’ADN, les extrémités télomériques sont raccourcies et les cellules commencent à s’endommager de plus en plus à chaque division, jusqu’à ce qu’elles meurent. Carol étudie avec son professeur le processus de duplication de l’ADN. Il se consacre en particulier à la recherche d’une enzyme hypothétique qui renforce les télomères raccourcis et, après de nombreuses expériences, réussit son but et l’identifie, le jour de Noël de 1984. Les deux chercheurs l’appellent la télomérase. Cette enzyme a la capacité de synthétiser les séquences des télomères, régulant le vieillissement cellulaire. Ils publient la découverte dans la revue scientifique Cell. Les deux se souviennent de ces années : « C’était comme résoudre une sorte de puzzle. Nous voulions comprendre comment les télomères fonctionnaient et nous faisions des expériences sur des expériences. Et nous n’étions pas toujours d’accord. Une fois, je voulais procéder d’une certaine manière et Liz d’une autre et nous discutions beaucoup. Puis le lendemain matin, il avait décidé de faire comme je le disais, et moi comme elle le disait. Un vrai plaisir ». À seulement 23 ans, avant d’obtenir son doctorat, Carol fait donc une découverte importante qui l’amènera à recevoir la plus haute distinction pour la médecine. Cet honneur viendra cependant bien vingt-cinq ans plus tard. Pendant ce temps, le travail continu de Greider avec la télomérase a eu des implications importantes sur la recherche médicale. Greider, Blackburn et Jack Szostak ont partagé le prix "Albert Lasker Award for Basic Medical Research" en 2006 pour leur travail sur les télomères.

Carol Greider a terminé son doctorat en biologie moléculaire en 1987 à l’Université de Californie, Berkeley. Il a ensuite travaillé au Cold Spring Harbor Laboratory de New York. Pendant cette période, avec Ronald A. DePinho, il a produit la première souris knockout de télomérase, démontrant que les télomères de plus en plus courts provoquent divers phénotypes nocifs, qui provoquent un vieillissement prématuré. Dans les années 1990, elle a rejoint le comité scientifique Geron, société de biotechnologie fondée par Michael D. West. Elle est actuellement directrice et professeur au département de biologie moléculaire et génétique de Johns Hopkins Medicine. Greider a continué à étudier la télomérase du protozoaire Tetrahymena, en clonant le gène codant le composant Arn et en démontrant qu’ils fournissent le modèle pour les répétitions télomériques TTGGGG et que la télomérase est procédurale. En outre, en 1994, il a reconstruit la télomérase de Tetrahymena in vitro et a défini les mécanismes d’utilisation du modèle. Après avoir démontré, avec Calvin Harley, que le raccourcissement des télomères est à l’origine de la sénescence cellulaire, la télomérase murine et humaine ont été étudiées et le composant Arn de la télomérase murine a été cloné. Les télomères raccourcis sont impliqués dans de nombreuses maladies et jouent un rôle décisif dans l’incapacité des cellules à se séparer après un certain nombre de divisions, et donc dans le vieillissement cellulaire. Une carence en télomérase provoque une usure rapide des télomères, donc le vieillissement des cellules. Au lieu de cela, une quantité excessive de cette enzyme provoque des tumeurs, permettant aux cellules de se multiplier sans jamais s’arrêter. L’activité de la télomérase affecte précisément la croissance des cellules cancéreuses. Aujourd’hui, il est considéré comme une nouvelle cible pour la thérapie contre le cancer. Les télomères et la télomérase sont au centre des principaux thèmes de la recherche médicale : le vieillissement et le cancer. C’est pourquoi on parle aussi de "l’enzyme de l’immortalité".

Traduzione inglese
Syd Stapleton

Carol W. Greider was awarded the Nobel Prize in Medicine in 2009 with the following motivation: "for the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase," which is crucial in the process of cell aging and cancer cell growth. The prize is of ten million Swedish kronor, about 980,000 euros. She is the youngest Nobel laureate in Medicine.

Carolyn Widney Greider was born in San Diego, California, USA, on April 15, 1961. Her father was a physicist, her mother a biologist, and they both worked at the University of California, Berkeley. Her childhood was difficult. When she was only six years of age she lost her mother and it was discovered that she was dyslexic. She experienced difficulties in school as she could not write or pronounce words correctly. Initially, she experienced this with discomfort, feeling stupid, but over time, it became a strength. «I think learning to develop my compensatory skills also played a role in my success as a scientist, because you have to intuit many different things that are happening at the same time and apply them to a particular problem, to not just focus on one aspect, but to examine many at once. Perhaps my ability to take more information out of context and put different ideas together may have been influenced by what I learned to do with dyslexia».

After her mother's death, her father accepted a job offer from the Max Planck Institute for Nuclear Physics in Heidelberg, Germany. Carol mastered the German language in just six months, despite having the same problems with dyslexia, which led to her grades always being low. After graduation, Carol earned a degree in Marine Ecology. Getting into a graduate program was not easy. Most institutions where she applied discarded her application based on her low GRE test scores, an admission requirement for many graduate programs in the United States and Canada. In 1984 she had an admissions interview at the University of California, Berkeley, where her parents had taught. She met professor Elizabeth Blackburn who did not ask her about her curriculum. Despite her low grades and dyslexia, the passion evident in Carol's eyes managed to convince the professor. Carol began work in her lab in April searching for the enzyme that was hypothesized to add extra DNA bases to the end of chromosomes. Without the extra bases, which are added as repeats of a six-base-pair motif, chromosomes shorten during DNA replication, resulting in deterioration and senescence, or chromosome fusion, causes of cancer. The researchers looked for the enzyme in the unicellular organism tetrahymena thermophila, a freshwater protozoan with a large number of telomeres.

Elizabeth had already described the molecular structure of the telomere and was studying how the process of shortening and lengthening occurs. Indeed, telomeres play a key role in determining the length of cell life and are considered our biological clocks. At each stage of DNA replication, telomere ends are shortened and cells begin to become more and more damaged with each division until they die. Carol studied the process of DNA duplication alongside her professor. She devoted herself in particular to the search for a hypothetical enzyme that strengthens shortened telomeres, and after many experiments, she succeeded in her goal and identified it, on Christmas Day 1984. The two researchers called it telomerase. This enzyme has the ability to synthesize telomere sequences, regulating cellular aging. They published the discovery in the scientific journal Cell. Both recall those years thus, "It was like solving a kind of puzzle. We wanted to understand how telomeres worked, and we did experiment after experiment. And then we didn't always agree. One time I wanted to go one way and Liz another, and we argued a lot. Then the next morning she had decided to do as I said, and I as she said. A real hoot." At only 23 years old, before she received her doctorate, Carol thus made an important discovery that would lead to her receiving the highest honor for Medicine. That honor came a full 25 years later, however. Meanwhile, Greider's continued work with telomerase had important implications for medical research. Greider, Blackburn and Jack Szostak shared the Albert Lasker Award for Basic Medical Research in 2006 for their work on telomeres.

Carol Greider completed her Ph.D. in Molecular Biology in 1987 at the University of California, Berkeley. She later worked at the Cold Spring Harbor Laboratory in New York. During this time, together with Ronald A. DePinho, she produced the first telomerase “knockout” mouse (a mouse without naturally occurring telomerase), demonstrating that increasingly short telomeres cause various deleterious phenotypes that result in premature aging. In the 1990s, she joined the Geron Scientific Committee, a biotechnology company founded by Michael D. West. She is currently director and professor in the Department of Molecular Biology and Genetics at Johns Hopkins Medicine. Greider went on to study telomerase from the protozoan Tetrahymena, cloning the gene encoding the RNA components and demonstrating that they provided the template for the telomeric repeats TTGGG and that telomerase is processive. Furthermore, in 1994 she reconstructed Tetrahymena telomerase in vitro and defined the mechanisms of template utilization. After demonstrating with Calvin Harley that telomere shortening underlies cellular senescence, mouse and human telomerase were studied to further test the discovery, and the RNA component of mouse telomerase was cloned. Shortened telomeres are implicated in many diseases and play a decisive role in the inability of cells to separate after a certain number of divisions, and thus in cellular aging. A deficiency of telomerase causes rapid telomere attrition, thus cell aging. In contrast, too much of this enzyme causes tumors, allowing cells to multiply without ever stopping. Telomerase activity precisely affects the growth of cancer cells. Today, it is considered a new target for cancer therapy. Telomeres and telomerase are at the center of major topics in medical research, aging and cancer. This is why it is also referred to as the "immortality enzyme."

Traduzione spagnola
Federica Agosta

Carol W. Greider recibe el Premio Nobel de Medicina en 2009 con la siguiente motivación: «por haber descubierto cómo los cromosomas están protegidos por los telómeros y la enzima telomerasa», fundamental en el proceso del envejecimiento celular y el crecimiento de las células cancerosas. Se trata de un premio de diez millones de coronas suecas, aproximadamente 980.000 euros. Carol W. Greider es la ganadora más joven del Premio Nobel de Medicina.

Carolyn Widney Greider nace en San Diego (Estados Unidos) el 15 de abril de 1961. Su padre es físico, su madre es bióloga y ambos trabajan en la Universidad de Berkeley, California. Su infancia es difícil: ya a los seis años pierde a su madre y descubre que sufre de dislexia. En la escuela tiene dificultades dado que no logra escribir ni pronunciar correctamente las palabras. Al comienzo, vive dicha situación con incomodidad, se siente estúpida, pero con el tiempo esta condición se convierte en una fuerza interior: «Creo que aprender a desarrollar mis habilidades compensatorias también desempeñó un papel en mi éxito en cuanto científica porque hay que percibir muchas cosas diferentes que están ocurriendo al mismo tiempo y hay que aplicarlas a un problema concreto, no hay que centrarse sólo en un aspecto, sino que hay que examinar muchos a la vez. Tal vez mi capacidad para obtener más de una información de de un contexto y juntar diferentes ideas haya estado influida por lo que aprendí a hacer con la dislexia».

Tras la muerte de su madre, su padre acepta una oferta de trabajo del Instituto Max Planck de Física Nuclear de Heidelberg (Alemania). Carol domina el idioma alemán en sólo seis meses, a pesar de los mismos problemas de dislexia, razón por la cual sus notas serán siempre bajas. Tras su graduación, se licencia en Ecología Marina. Acceder a un curso de posgrado no era fácil. La mayoría de las instituciones a las que se presentó descartaron su solicitud por su baja puntuación en el test Gre, un requisito de admisión para muchos cursos de posgrado en Estados Unidos y Canadá. En 1984 tiene una entrevista de admisión en la Universidad de Berkeley, la misma en la que habían enseñado sus padres. Conoce a la profesora Elizabeth Blackburn, la cual no le pregunta por su currículum. A pesar de las bajas calificaciones y la dislexia, la pasión que surge de los ojos de Carol consigue convencer a la docente. Carol comienza a trabajar en su laboratorio, en abril, para encontrar la enzima que, según la hipótesis, añade bases de ADN adicionales a los extremos de los cromosomas. Sin las bases adicionales, las cuales se añaden como repeticiones de un motivo de seis pares de bases, los cromosomas se acortan durante la replicación del ADN, lo que provoca el deterioro y la senescencia o la fusión de cromosomas que causa el cáncer. Las investigadoras buscaron la enzima en el organismo Tetrahymena thermophila, un protozoo de agua dulce con un gran número de telómeros.

Elizabeth ya ha descrito la estructura molecular del telómero y está estudiando cómo se lleva a cabo el proceso de acortamiento y alargamiento. En efecto, los telómeros desempeñan un papel clave en la determinación de la duración de la vida de las células y se consideran nuestros relojes biológicos. En cada etapa de la replicación del ADN, los extremos de los telómeros se acortan y las células comienzan a dañarse cada vez más con cada división, hasta su muerte. Carol estudia junto a su profesora el proceso de duplicación del ADN. Se dedica en particular a la búsqueda de una hipotética enzima que refuerce los telómeros acortados y, tras muchos experimentos, logra su objetivo y la identifica el día de Navidad de 1984. Las dos investigadoras la llaman telomerasa. Dicha enzima tiene la capacidad de sintetizar las secuencias de los telómeros, regulando el envejecimiento celular. Publican el descubrimiento en la revista científica Cell. Las dos recuerdan aquellos años: «Era como resolver una especie de rompecabezas. Queríamos entender cómo funcionaban los telómeros e hicimos un experimento tras otro. Y no siempre estábamos de acuerdo. Una vez quise ir por un camino y Liz por otro y discutimos mucho. Entonces, a la mañana siguiente, ella decidió hacer lo que yo decía, y yo lo que ella decía. Un verdadero placer». Con sólo 23 años, antes de terminar su doctorado, Carol hace un importante descubrimiento que la lleva a recibir el más alto honor de la Medicina. Sin embargo, ese honor llegará 25 años después. Mientras tanto, el trabajo reiterado de Greider con la telomerasa tenía importantes implicaciones con respecto a la investigación médica. Greider, Blackburn y Jack Szostak compartieron el Premio Albert Lasker de Investigación Médica Básica en 2006 por sus estudios sobre los telómeros.

Carol Greider se doctoró en Biología Molecular en 1987 en la Universidad de California, Berkeley. A continuación, trabajó en el Cold Spring Harbor Laboratory de Nueva York. Durante este tiempo, junto con Ronald A. DePinho, produjo el primer ratón knockout de telomerasa, demostrando que los telómeros cada vez más cortos causan varios fenotipos deletéreos que conducen al envejecimiento prematuro. En los años noventa, se incorporó al comité científico de Geron, una empresa de biotecnología fundada por Michael D. West. Actualmente es directora y profesora del Departamento de Biología Molecular y Genética de la Johns Hopkins Medicine. Greider ha seguido estudiando la telomerasa del protozoo Tetrahymena, clonando el gen que codifica el componente de ARN y demostrando que proporcionan el modelo para las repeticiones teloméricas TTGGG y que la telomerasa es procesal. Además, en 1994, reconstruyó la telomerasa de Tetrahymena in vitro y definió los mecanismos de utilización del modelo. Tras demostrar, junto con Calvin Harley, que el acortamiento de los telómeros subyace a la senescencia celular, para comprobar nuevamente dicho descubrimiento, estudiaron la telomerasa murina y humana y clonaron el componente de ARN de la telomerasa murina. Los telómeros acortados están involucrados en muchas enfermedades y desempeñan un papel decisivo en la incapacidad de las células de separarse después de un cierto número de divisiones y, por tanto, en el envejecimiento celular. Una deficiencia de la telomerasa hace que los telómeros se desgasten rápidamente, lo que provoca el envejecimiento celular. Por el contrario, un exceso de dicha enzima provoca tumores, permitiendo que las células se multipliquen sin parar. Precisamente, la actividad de la telomerasa afecta al crecimiento de las células cancerosas. Hoy en día, se considera un nuevo objetivo para la terapia del cáncer. Los telómeros y la telomerasa se encuentran al centro de los principales temas de la investigación médica: envejecimiento y cáncer. Por eso también se habla de "enzima de la inmortalidad".

Traduzione ucraina
Alina Petelko

Керол В. Грейдер була удостоєна Нобелівської премії з медицини у 2009 році з наступною мотивацією: "за відкриття того, як хромосоми захищені теломерами і ферментом теломеразою", що має вирішальне значення в процесі клітинного старіння і росту ракових клітин. Премія становить десять мільйонів шведських крон, що дорівнює приблизно 980 000 євро. Вона є наймолодшим лауреатом Нобелівської премії з медицини.

Керолін Відні Грейдер народилася в Сан-Дієго (США) 15 квітня 1961 року. Її батько - фізик, мати - біолог, обоє працюють в Каліфорнійському університеті в Берклі. Його дитинство було важким: коли йому було лише шість років, він втратив матір і дізнався, що страждає на дислексію. Вона має труднощі у навчанні, оскільки не може правильно писати та вимовляти слова. Спочатку вона переживає цю ситуацію з дискомфортом, відчуває себе нерозумною, але з часом це стає силою: «Я думаю, що навчання розвитку своїх компенсаторних навичок також зіграло роль у моєму успіху як науковця, тому що ти маєш відчувати багато різних речей, які відбуваються одночасно, і застосовувати їх до конкретної проблеми, не просто зосереджуватися на одному аспекті, а дивитися на багато одразу. Можливо, на мою здатність брати більше інформації з контексту та поєднувати різні ідеї, можливо, вплинуло те, що я навчився робити з дислексією».

Після смерті матері батько прийняв пропозицію про роботу в Інституті ядерної фізики імені Макса Планка в Гейдельберзі, Німеччина. Керол опанувала німецьку мову всього за півроку, незважаючи на те, що мала такі ж проблеми з дислексією, фактично її оцінки завжди були низькими. Після закінчення університету Керол отримала ступінь з морської екології. Потрапити до аспірантури було непросто. Більшість навчальних закладів, до яких вона подавала документи, відхилили її заяву на підставі низьких результатів тесту Gre, що є вимогою для вступу до багатьох аспірантур у США та Канаді. У 1984 році він пройшов вступну співбесіду до університету Берклі, того самого університету, де викладали його батьки. Вона знайомиться з професором Елізабет Блекберн, яка не питає її про резюме. Незважаючи на низькі оцінки та дислексію, пристрасть, яка випромінюється з очей Керол, переконує професора. У квітні Керол розпочала роботу у своїй лабораторії, шукаючи фермент, який, за гіпотезою, додає додаткові основи ДНК до кінців хромосом. Без додаткових основ, які додаються у вигляді повторів шестиосновної пари мотивів, хромосоми вкорочуються під час реплікації ДНК, що призводить до погіршення стану і старіння або злиття хромосом, що викликає рак. Дослідники шукали фермент в організмі Tetrahymena thermophila, прісноводного найпростішого з великою кількістю теломер.

Єлизавета вже описала молекулярну структуру теломер і вивчає, як відбувається процес вкорочення і подовження. Теломери відіграють ключову роль у визначенні тривалості життя клітини і вважаються нашим біологічним годинником. На кожному етапі реплікації ДНК кінці теломер вкорочуються і клітини починають все більше і більше пошкоджуватися з кожним поділом, поки не загинуть. Керол вивчає процес дублювання ДНК разом зі своїм професором. Вона присвячує себе, зокрема, пошуку гіпотетичного ферменту, який зміцнює вкорочені теломери, і після багатьох експериментів досягає успіху в досягненні своєї мети і ідентифікує його на Різдво 1984 року. Двоє дослідників називають його теломеразою. Цей фермент має здатність синтезувати послідовності теломер, що регулюють клітинне старіння. Вони опублікували відкриття в науковому журналі Cell. Вони обидва згадують ті роки: "Це було схоже на розв'язання своєрідного пазлу. Ми хотіли зрозуміти, як працюють теломери, і проводили експеримент за експериментом. І тоді ми не завжди домовлялися. Одного разу я хотів йти в один бік, а Ліз - в інший, і ми багато сперечалися. Наступного ранку вона вирішила зробити так, як я сказав, а я так, як вона сказала. Справжній гудок. У віці лише 23 років, ще до отримання докторського ступеня, Керол зробила важливе відкриття, яке приведе її до отримання найвищої нагороди в галузі медицини. Ця честь, однак, прийде через 25 років. Тим часом, подальша робота Грейдера з теломеразою мала важливі наслідки для медичних досліджень. Грейдер, Блекберн і Джек Шостак розділили нагороду Альберта Ласкера за фундаментальні медичні дослідження в 2006 році за роботу з теломерами.

Керол Грейдер захистила докторську дисертацію з молекулярної біології у 1987 році в Каліфорнійському університеті в Берклі. Потім працювала в Колд Спрінг Харборській лабораторії в Нью-Йорку. За цей час разом з Рональдом А. ДеПіньо, вона вивела першу нокаутну мишу з теломеразою, продемонструвавши, що все більш короткі теломери викликають різні шкідливі фенотипи, які призводять до передчасного старіння. У 1990-х роках вона приєдналася до наукового комітету Geron, біотехнологічної компанії, заснованої Майклом Д. Вестом. Наразі вона є директором та професором кафедри молекулярної біології та генетики в Медичному інституті Джона Хопкінса. Грейдер продовжив вивчати теломеразу найпростіших Tetrahymena, клонувавши ген, що кодує РНК-компонент, і продемонструвавши, що вони забезпечують шаблон для теломерних повторів TTGGG і що теломераза є процесуальною. Крім того, в 1994 році він реконструював теломеразу Tetrahymena in vitro та визначив механізми використання шаблону. Після того, як разом з Келвіном Харлі було продемонстровано, що вкорочення теломер лежить в основі клітинного старіння, для подальшої перевірки цього відкриття було досліджено мишачу та людську теломерази, а також клоновано РНК-компонент мишачої теломерази. Укорочені теломери причетні до багатьох захворювань і відіграють вирішальну роль у нездатності клітин ділитися після певної кількості поділів, а отже, у клітинному старінні. Дефіцит теломерази призводить до швидкого зношування теломер, що призводить до старіння клітин. І навпаки, надлишок цього ферменту викликає пухлини, дозволяючи клітинам розмножуватися безперервно. Активність теломерази впливає саме на ріст ракових клітин. Сьогодні вона вважається новою мішенню для терапії раку. Теломери і теломераза знаходяться в центрі основних тем медичних досліджень: старіння і рак. Саме тому його ще називають "ферментом безсмертя".