Telomeraz enzimi, kromozomların uçlarında bulunan ve genetik materyali koruyan telomer adlı yapıların sentezinden sorumlu özel bir enzimdir. Hücre bölünmesi sırasında telomerler kısalırken, telomeraz bu kısalmanın telafi edilmesini sağlar. Bu mekanizma, yaşlanma süreçleri ve kanser gelişimiyle doğrudan bağlantılıdır.

Telomerazın Moleküler Mekanizması
Telomeraz, ters transkriptaz aktivitesine sahip bir ribonükleoprotein kompleksidir. Enzim, RNA bileşeni (TERC) üzerindeki şablonu kullanarak telomerik TTAGGG tekrarlarını sentezler. Bu süreç:

1. Bağlanma: Telomerazın katalitik alt birimi (TERT), telomerin 3′ ucuna bağlanır.
2. Uzatma: TERC şablonu kullanılarak 6 bazlık tekrarlar eklenir.
3. Translokasyon: Enzim yeni eklenen bölgeye kayarak süreci tekrarlar.

Telomeraz ve Hücresel Yaşlanma İlişkisi
Normal somatik hücrelerde telomeraz aktivitesi çok düşüktür. Her bölünmede telomerlerin 50-200 baz çifti kısalması, kritik sınırın altına indiğinde hücreyi yaşlanmaya (senesans) veya apoptoza sürükler. Bu durum:

• Hayvan Modelleri: Telomeraz eksik farelerde erken yaşlanma ve doku bozuklukları gözlenir.
• İnsan Çalışmaları: Lökosit telomer uzunluğu ile kardiyovasküler hastalık riski arasında ters ilişki bulunmuştur.

Kanserleşmede Kritik Rol
Telomeraz, kanser hücrelerinin %85-90’ında yeniden aktive olur. Bu aktivasyon:

• Hücre ölümsüzlüğü sağlayarak tümör proliferasyonunu destekler.
• Metastatik potansiyeli artırır.
• Kemoterapi direncine katkıda bulunur.

Telomerazın Regülasyon Mekanizmaları

• Transkripsiyonel Kontrol: TERT gen promotör bölgesindeki mutasyonlar (örn. -124C>T) aktiviteyi artırır.
• Post-translasyonel Modifikasyonlar: AKT kinaz ile fosforilasyon aktiviteyi yükseltir.
• Alternatif Splicing: İnaktif TERT izoformları üretimi ile inhibisyon.

Klinik Uygulamalar ve Tedavi Stratejileri
Tanısal Marker Olarak:

• İdrarda telomeraz aktivitesi mesane kanseri taramasında kullanılır (duyarlılık: %78, özgüllük: %91).
• Lösemide minimal rezidüel hastalık takibinde yararlıdır.

Terapötik Hedef Olarak:

1. İnhibitörler:
   • Imetelstat (GRN163L): Lipid konjuge oligonükleotid, faz II lösemi çalışmalarında.
   • BIBR1532: Küçük molekül inhibitörü, solid tümörlerde test aşamasında.
2. İmmünoterapi:
   • Telomeraz türevli peptid aşıları (GV1001) pankreas kanserinde denenmiştir.
3. Epigenetik Modülasyon:
   • Histon deasetilaz inhibitörleri (HDACi) TERT ekspresyonunu baskılar.

Kontroversiyel Konular ve Etik Sorunlar

• Anti-aging Uygulamaları: Telomeraz aktivatörü TA-65’ın uzun vadeli güvenilirliği kanıtlanmamıştır.
• Stem Hücre Tedavileri: İstenmeyen tümörijenez riski taşır.
• Germ Hattı Modifikasyonu: Kalıtsal telomer hastalıklarında etik sınırlar belirsizdir.

Güncel Araştırma Alanları

• CRISPR-Cas9 Temelli Yaklaşımlar: Telomeraz regülatör genlerin hedeflenmesi.
• Nanotaşıyıcı Sistemler: TERT siRNA’larının tümöre özgü dağıtımı.
• Telomer Uzunluğunun Dinamik Ölçümü: Tek hücreli telomer analiz yöntemleri.

Telomerazla İlişkili Genetik Hastalıklar

• Dikkerjozu Sendromu: TINF2 mutasyonları, kemik iliği yetmezliği.
• İdiyopatik Pulmoner Fibrozis: TERT/TERC mutasyonları, akciğer fonksiyon kaybı.
• Aplastik Anemi: Telomer kompleks gen defektleri.

Beslenme ve Yaşam Tarzı Etkileri

• Antioksidanlar: E vitamini ve resveratrol, oksidatif stresin telomer kısalması üzerindeki etkisini azaltır.
• Egzersiz: Düzenli aerobik aktivite lökosit telomer uzunluğunu korur.
• Kronik Stres: Yüksek kortizol seviyeleri telomeraz aktivitesini baskılar.