Telomerazė, fermentas, dalyvaujantis DNR replikacijoje, vaidina svarbų vaidmenį vėžio vystymuisi ir, atrodo, paaiškina, kodėl vėžio ląstelės taip agresyviai dauginasi. Ryšys tarp telomerazės ir vėžio yra įdomus, nes jis suteikia informacijos apie tai, kaip vėžys išlieka, kai ląstelės nustoja augti, taip pat suteikia šiek tiek įžvalgos apie galimus gydymo būdus. Nutaikydamas šiuos fermentus vaistais, gydytojas galėtų sustabdyti vėžinių ląstelių augimą, pasinaudodamas telomerazės ir vėžio ryšiu.
Normaliose ląstelėse DNR replikacija kainuoja. Chromosomas dubliuojantys fermentai negali nubėgti iki pat DNR grandinių galų. Tai lemtų nuolatinį genetinės medžiagos nukirpimą ir vėlesnį DNR degradaciją su kiekvienu ląstelių dalijimusi. Sekcijos, žinomos kaip telomerai, išsprendžia šią problemą, pateikdami pakartojimų seriją chromosomų galuose. Kai kurių pasikartojimų pjovimas nepažeidžia koduojančios DNR chromosomos šerdyje.
Su kiekvienu ląstelių dalijimusi telomerai trumpėja, net jei ląstelėje yra telomerazės, kad dalijimosi metu būtų kartojama, kad DNR būtų kuo stabilesnė. Galiausiai ląstelės nebegali patikimai daugintis, o ląstelių linija išnyksta. Dalijimusi ląstelė gali skirtis, o organizme bet kuriuo metu ląstelės gali turėti įvairaus ilgio telomerus. Šis įmontuotas senėjimas nėra tik senėjimo receptas. Tai taip pat leidžia kūnui išjungti ląsteles, nes jų DNR pažeidžiama dėl daugelio replikacijų, nes dalys yra per trumpos, kad DNR galėtų patikimai kopijuoti.
Vėžį tyrinėjantys mokslininkai pastebėjo, kad naviko ląstelėse dažnai buvo šių specifinių baltymų. Tai parodė aiškų ryšį tarp telomerazės ir vėžio, o tai parodė, kad naviko ląstelės naudojo fermentą, kad taptų nemirtingais. Vėžio ląstelės paprastai turi labai trumpus telomerus, tačiau ryšys tarp telomerazės ir vėžio užtikrina, kad telomerai išliktų pakankamai ilgai, kad ląstelė galėtų toliau daugintis, o tai leis augliui augti.
2009 m. Nobelio medicinos ar fiziologijos premijos laureatai Jackas W. Szostakas, Carol Greider ir Elizabeth H. Blackburn padarė svarbų atradimą apie telomerazę ir vėžį. Jie nustatė, kad vėžio ląstelės pradėjo gaminti telomerazę po to, kai jos tapo piktybinėmis. Tai paaiškina, kodėl jų telomerai iš pradžių tampa neįprastai trumpi, nes iš pradžių nėra fermento, kuris galėtų pasikartoti ląstelių dalijimosi metu. Kai ląstelės pradeda nebekontroliuoti, nebekontroliuoja replikacijos, kuri paprastai naikina piktybines ląsteles, jos naudoja telomerazę, kad toliau augtų.