Kā apturēt novecošanu? Vācu zinātnieki ir dažu soļu attālumā no ģeniāla atklājuma 78
Jaunā Vācijas zinātnieku pētījumā, iespējams, atrastas atbildes uz seniem jautājumiem: kas veicina novecošanu un ko mēs varam darīt, lai to mainītu? Neraugoties uz gadsimtiem ilgajiem pētījumiem un progresu medicīnā, joprojām ir daudz neatrisinātu noslēpumu, no kuriem galvenie ir tieši šie.
Taču jauns Vācijas zinātnieku grupas pētījums, kas publicēts zinātniskajā žurnālā “Nature”, iespējams, beidzot ir atradis atbildes uz šiem jautājumiem, ziņo “Euronews“.
Pētnieki no Ķelnes Universitātes Vācijā ir ne tikai atklājuši, ka gēnu transkripcija — process, kurā šūna veido DNS virknes RNS kopiju — kļūst ātrāka, bet mazāk precīza ar vecumu, viņi arī atklāja, ka daži procesi varētu palīdzēt mums to mainīt.
“Pagaidām šis ir vienīgais eureka mirklis manā dzīvē. Es domāju, tas ir sava veida atklājums – tas nenotiek katru otro dienu,” sacīja vadošais pētnieks Dr. Andreas Beijers, nosaucot atklājumu par ļoti nozīmīgu.
“Twitter ir vētra. Daži kolēģi ir ļoti satraukti,” viņš sacīja “Euronews Next”. Pirms viņš ar komandu sāka pētījumu pirms 10 gadiem, bija paredzēts aplūkot tikai atšķirīgu gēnu ekspresiju, viņš stāsta, skaidrojot, ka iepriekšējos pētījumos tika uzdoti tādi jautājumi kā “kad jūs novecojat, kuri gēni tiek ieslēgti un kuri gēni tiek izslēgti” un “kā tas maina regulējumu vai vielmaiņu šūnā”.
Taču neviens nejautāja, kā mainās pats transkripcijas process, mums novecojot. Tas ir izmeklēšanas virziens, kas varētu sniegt ieskatu, kas galu galā palīdzētu mums mainīt vai apturēt novecošanas procesu.
Transkripcija, veselīgas novecošanas atslēga
Transkripcija ir Beijera pētījumu pamats, jo tas ir process, kurā šūna veido DNS gabala RNS kopiju. Šī kopija ir svarīga, jo tā satur ģenētisko informāciju, kas nepieciešama jaunu proteīnu ražošanai šūnā. Olbaltumvielas nosaka šūnu veselību un darbību.
Visas mūsu dzīves laikā mūsu šūnas atjaunojas, “bet katra šūna ir atšķirīga, un tas, kas padara tās atšķirīgas, ir dažādie gēni, kas tajā tiek aktivizēti,” skaidro Beijers. Šo aktivizāciju sauc par transkripciju. Tā kā gēni piešķir šūnām savu mērķi, to transkripcijai ir jābūt nevainojamai.
Cilvēka ķermenī ir daudz dažādu šūnu veidu: nervu šūnas, muskuļu šūnas, asins šūnas, ādas šūnas utt. Un tā kā katra šūna pilda atšķirīgu funkciju, katrā šūnu tipā tiek aktivizēts (transkribēts) atšķirīgs gēnu komplekts.
“Mašīna” – kā to sauc Beijers -, kas ir atbildīga par gēnu sekvenču transkripcijas kopiju izveidi, tiek saukta par Pol II (RNS polimerāzi II). Un viņa komanda atklāja, ka transkripcijas process kļūst ātrāks, mums novecojot, un šī paātrinātā transkripcija liek Pol II pieļaut vairāk kļūdu, izraisot būtībā “sliktas” kopijas, kas var izraisīt daudzas slimības.
“Ja Pol II kļūst pārāk ātrs, tas pieļauj vairāk kļūdu, un tad secība vairs nav identiska genoma secībai. Sekas ir līdzīgas tām, kas rodas, ja pašā genomā ir mutācijas, ”sacīja Beijers.
Sliktu šūnu kopiju apturēšana
Iepriekšējie pētījumi jau bija pierādījuši, ka mazkaloriju diētas un insulīna signālu kavēšana – signāla bloķēšana starp insulīnu un šūnām – var aizkavēt novecošanu un pagarināt daudzu dzīvnieku dzīves ilgumu.
Savos eksperimentos Beijera komanda centās noskaidrot, vai tiem ir kāda ietekme uz Pol II ātruma palēnināšanos un bojāto kopiju skaita samazināšanu.
Izmeklēšanā — 26 cilvēku kopīgā sadarbībā sešās dažādās laboratorijās — vispirms tika strādāts ar tārpiem, pelēm un augļu mušām, kas ģenētiski modificētas, lai kavētu insulīna signālu pārraidi, kā arī ar pelēm, kuras ievēroja zemu kaloriju diētu, lai noteiktu šūnu transkripcijas veiktspēju vecumdienās. Abos gadījumos Pol II reaģēja un ceļoja lēnāk, pieļaujot mazāk kļūdu.
Pēc tam Beijers un viņa komanda izsekoja augļu mušu un tārpu izdzīvošanu, tie pārnēsāja mutāciju, kas palēnināja Pol II, un dzīvnieki dzīvoja par 10–20 procentiem ilgāk nekā viņu nemutanti.
Kad pētnieki izmantoja gēnu rediģēšanu, lai mainītu tārpu mutācijas, dzīvnieku dzīves ilgums tika saīsināts, izveidojot cēloņsakarību. Lai pārbaudītu savu eksperimentu ar cilvēkiem, viņi strādāja ar asins paraugiem no jauniem un veciem indivīdiem.
“Un, kad mēs salīdzinājām jaunās šūnas ar ļoti vecām šūnām, mēs ieguvām tieši tādus pašus rezultātus,” “Euronews Next” pastāstīja viens no galvenajiem pētniekiem Argiris Papantonis.
Rezultāti starp dažādām sugām apstiprina, ka tā ir “tiešām vispārēja parādība, kas attiecas uz novecošanu,” sacīja Beijers.
“Mūsu pētījumā teikts, ka, piemēram, veselīgs uzturs vai šī kaloriju ierobežošana uzlabos RNS produkcijas transkripcijas kvalitāti šūnā. Un tas labvēlīgi ietekmētu šūnas ilgtermiņā. ”
Rezultāti varētu palīdzēt novērst vēža rašanos, atzīmē Papantonis, jo “tā ir novēlota slimība kļūdu dēļ. Kļūdu ierobežošana var būt veids, kā ierobežot vēža rašanos vai slimības vēlīnās dzīves posmā”.
Tie var arī ļaut mums “labāk izprast novecošanas procesu, labāk izprast, kas notiek, kad mēs novecojam” un galu galā “labāk izprast intervences, kas, manuprāt, paver jaunas iespējas aizkavēt novecošanas procesu vai padarīt novecošanu veselīgu,” sacīja Beijers.
