Nemurirea este dorința prețuită a umanității. Și din punct de vedere științific, nu este a priori de nerealizat. Întrebarea se bazează pe mecanismul de îmbătrânire: celulele se degradează singure, acumulând „gunoi” sau sunt determinate genetic. În ultimul caz, „programul morții” este dezactivat teoretic. Vor găsi viermii nematodului întrerupătorul?
Reamintim că toate formele de viață mențin un mediu de auto-vindecare la nivel molecular. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, acesta încetează să mai fie menținut și apare deteriorarea structurilor celulare, numită stres oxidativ.
În ultima jumătate de secol, oamenii de știință au încercat să înțeleagă de ce apare „schimbarea regimului” și producerea de specii reactive de oxigen - radicali liberi, de exemplu, crește în organism.
Studiile asupra metabolismului nematozilor au arătat că, atunci când nivelul de oxidare scade, durata de viață a paraziților viermi rotunzi crește. În unele experimente, este aproape de două ori mai mult decât „standardul”.
Și cu ajutorul analizei ADN, a fost posibil să aflăm că îmbătrânirea este însoțită de unele modificări la nivel genetic. De exemplu, gena p16INK4a a fost localizată la șoareci, care este capabilă să afecteze regenerarea; a devenit activă odată cu vârsta, ducând la degradarea celulelor.
Problema este că este destul de problematică legarea tulburărilor metabolice de unele mecanisme specifice, aleatorii sau determinate genetic. „În astfel de cazuri, este foarte dificil de spus unde este cauza și unde este efectul”, explică biochimistul Brian Kennedy de la Universitatea din Washington.
Înseamnă că toate procesele negative de mai sus la nivel molecular pot însoți îmbătrânirea și nu o pot provoca.
Pe parcursul mai multor studii, a fost deja posibil să se stabilească că schimbările în expresia anumitor gene (adică în activitatea lor) pot afecta viața organismului. Cu toate acestea, nu existau siguranța că aceste regiuni particulare de ADN sunt responsabile pentru îmbătrânirea „reală”.
Iar acum biologii moleculari de la Stanford, conduși de Stuart Kim, susțin că pentru prima dată au reușit să obțină dovezi directe pentru existența unor „programe genetice de îmbătrânire”. Un reportaj despre această lucrare a fost publicat în revista Cell.
Video promotional:
Oamenii de știință au efectuat o analiză comparativă completă a expresiei genice la nematode tinere și vechi. Au fost identificate aproximativ o mie de diferențe, care, însă, au fost controlate în principal de doar trei factori de transcripție - ELT-3, ELT-5 și ELT-6.
Aceste proteine servesc ca un fel de „tumblers” care declanșează transmiterea informațiilor ereditare prin activarea sau dezactivarea genelor individuale. Iar algoritmul activității lor la viermii bătrâni și tineri a fost semnificativ diferit.
Dar cum să verificăm ce controlează ei înșiși factorii de transcripție - acumularea de mutații dăunătoare sau programul ereditar? Pentru a face acest lucru, cercetătorii au expus viermii la mai multe tipuri de efecte dăunătoare - stresul oxidativ, infecția cu viruși și expunerea la radiații.
Nimic nu a afectat însă expresia celor trei proteine cheie. Pe baza rezultatelor obținute, oamenii de știință au ajuns la concluzia că declanșarea mecanismelor de îmbătrânire se datorează factorilor genetici. "Există instrucțiuni în genomul viermilor", spune dr. Kim.
Pentru a testa încă o dată ipoteza „ereditară”, americanii au neutralizat expresia a doi factori (ELT-5 și ELT-6) la viermi la bătrânețe. Drept urmare, persoanele expuse la intervenție au trăit de o dată și jumătate mai mult decât omologii lor normali.
Autorul principal al studiului numește procesul de schimbare a activității genelor „derivă de dezvoltare” și o asociază cu reproducerea: „Factorii de transcripție ELT-3, ELT-5 și ELT-6 pot juca un rol important în dezvoltarea unui tânăr nematod, dar după îndeplinirea funcției lor pur și simplu încetează să funcționeze așa cum ar trebui - imediat ce vârsta reproducătoare a ajuns la sfârșit."
Cu toate acestea, potrivit Dr. Kennedy, pe baza datelor obținute, este imposibil să excludem fără echivoc influența „resturilor” celulare și a altor mecanisme genetice (diferite de cele identificate). Corpul este un lucru complex.
Există și alte versiuni. În special, am scris deja despre încercările de a găsi „gene îmbătrânite” în nematode. Apoi, oamenii de știință au ajuns la concluzia că îmbătrânirea este un program genetic, dar se manifestă tocmai în acumularea de resturi celulare.
Pe de altă parte, concluziile grupului Stanford sunt oarecum consecvente cu datele unui alt experiment - de data aceasta la oameni. A fost condus de un grup de gerontologi de la Pacific Health Research Institute, condus de Bradley Willcox. Un reportaj despre această lucrare a fost publicat în revista PNAS.
Oamenii de știință din Hawaii au examinat combinațiile genetice ale 213 de persoane de peste 95 de ani și au ajuns la concluzia că o anumită mutație a uneia dintre gene (denumită FOXO3A) crește șansele de a supraviețui de la un secol vechi de două până la trei ori. „Dacă ați moștenit această combinație, atunci considerați că ați lovit jackpotul”, explică dr. Willcox.
Astfel, ipoteza despre baza ereditară a îmbătrânirii pare să fie confirmată. Iar acest lucru este încurajator. În sensul că, dacă genele corespunzătoare pot fi izolate, va fi posibilă și neutralizarea acestora.
Profesorul Kim, de exemplu, este foarte optimist. El este sigur că „elixirul tinereții” poate fi complet sintetizat dacă se realizează o analiză comparativă a complexelor moleculare ale unui bătrân și al unui tânăr - prin analogie cu viermii nematodici.
