Udødelighet er menneskets dyrebare ønske. Og fra et vitenskapelig synspunkt er det ikke a priori urealiserbart. Spørsmålet hviler på aldringsmekanismen: ødelegger celler av seg selv, akkumulerer "søppel", eller er det genetisk bestemt. I sistnevnte tilfelle er "dødsprogrammet" teoretisk deaktivert. Vil nematodeormene finne bryteren?
Husk at alle livsformer opprettholder et selvhelbredende miljø på molekylært nivå. Over tid slutter det imidlertid å opprettholdes, og det oppstår skade på cellestrukturer, kalt oksidativt stress.
I løpet av det siste halve århundret har forskere prøvd å forstå hvorfor "regimeskiftet" skjer og produksjonen av reaktive oksygenarter - frie radikaler, for eksempel øker i kroppen.
Studier av metabolismen av nematoder har vist at når oksidasjonsnivået synker, øker levetiden til rundormparasittene. I noen eksperimenter er det nesten dobbelt så "standard".
Og ved hjelp av DNA-analyse var det mulig å finne ut at aldring er ledsaget av noen endringer på genetisk nivå. For eksempel ble p16INK4a-genet lokalisert i mus, som er i stand til å påvirke regenerering; det ble aktivt med alderen, noe som førte til celledegradering.
Problemet er at det er ganske problematisk å knytte metabolske forstyrrelser til noen spesifikke mekanismer, tilfeldig eller genetisk bestemt. "I slike tilfeller er det veldig vanskelig å si hvor årsaken og hvor virkningen er," forklarer biokjemiker Brian Kennedy ved University of Washington.
Det betyr at alle de ovennevnte negative prosessene på molekylært nivå kan følge med aldring, og ikke forårsake det.
I løpet av en rekke studier har det allerede vært mulig å fastslå at endringer i uttrykket til visse gener (det vil si i deres aktivitet) kan påvirke organismenes liv. Imidlertid var det ingen sikkerhet for at disse spesielle DNA-regionene er ansvarlige for "ekte" aldring.
Og nå hevder molekylærbiologer ved Stanford, ledet av Stuart Kim, at de for første gang har vært i stand til å skaffe direkte bevis for eksistensen av genetiske "aldringsprogrammer." En rapport om dette arbeidet ble publisert i tidsskriftet Cell.
Salgsfremmende video:
Forskere har utført en fullstendig komparativ analyse av genuttrykk hos unge og gamle nematoder. Cirka tusen forskjeller ble identifisert, som imidlertid hovedsakelig ble kontrollert av bare tre transkripsjonsfaktorer - ELT-3, ELT-5 og ELT-6.
Disse proteinene tjener som en slags "tumblere" som utløser overføring av arvelig informasjon ved å aktivere eller deaktivere individuelle gener. Og algoritmen for arbeidet deres i gamle og unge ormer var betydelig forskjellig.
Men hvordan kan man sjekke hva som kontrollerer transkripsjonsfaktorene i seg selv - akkumulering av skadelige mutasjoner eller det arvelige programmet? For å gjøre dette utsatte forskerne ormene for flere typer skadelige effekter - oksidativt stress, infeksjon med virus og eksponering for stråling.
Ingenting påvirket imidlertid uttrykket av de tre viktige proteinene. Basert på resultatene som er oppnådd, har forskere konkludert med at utløsningen av aldringsmekanismer skyldes genetiske faktorer. "Det er instruksjoner i ormen genomet," sier Dr. Kim.
For å teste den "arvelige" hypotesen nok en gang, nøytraliserte amerikanerne uttrykket av to faktorer (ELT-5 og ELT-6) i ormer i alderdommen. Som et resultat levde personene som ble utsatt for intervensjonen halvannen gang lenger enn deres normale kolleger.
Studiens hovedforfatter kaller prosessen med å endre arbeidet til gener "utviklingsdrift" og forbinder det med reproduksjon: "Transkripsjonsfaktorene ELT-3, ELT-5 og ELT-6 kan spille en viktig rolle i utviklingen av en ung nematode, men etter å ha oppfylt deres funksjon de slutter rett og slett å jobbe som de skal - så snart reproduksjonsalderen er avsluttet."
Ifølge Dr. Kennedy er det imidlertid på grunnlag av innhentede data umulig å ekskludere påvirkning fra cellulært "rusk" og andre (forskjellig fra de identifiserte) genetiske mekanismene. Kroppen er en kompleks ting.
Det er andre versjoner også. Spesielt har vi allerede skrevet om forsøk på å finne "aldrende gener" i nematoder. Da kom forskerne til den konklusjon at aldring er et genetisk program, men det manifesterer seg nettopp i akkumulering av cellulær rusk.
På den annen side er funnene fra Stanford-gruppen noe i samsvar med data fra et annet eksperiment - denne gangen hos mennesker. Det ble utført av en gruppe gerontologer fra Pacific Health Research Institute, ledet av Bradley Willcox. En rapport om dette arbeidet ble publisert i tidsskriftet PNAS.
Hawaiiske forskere undersøkte de genetiske kombinasjonene av 213 mennesker over 95 år gamle og kom til den konklusjon at en viss mutasjon av et av genene (kalt FOXO3A) øker sjansene for å overleve den hundre år gamle milepælen to til tre ganger. "Hvis du arvet denne kombinasjonen, bør du vurdere at du treffer jackpoten," forklarer Dr. Willcox.
Dermed ser hypotesen om det arvelige grunnlaget for aldring ut til å være bekreftet. Og dette er oppmuntrende. I den forstand at hvis de tilsvarende genene kan isoleres, vil det også være mulig å nøytralisere dem.
Professor Kim, for eksempel, er veldig optimistisk. Han er sikker på at "ungdommens eliksir" kan syntetiseres fullstendig hvis en sammenlignende analyse av molekylkompleksene til en gammel og en ung person blir utført - i analogi med nematode ormer.
