Udødelighed er menneskets dyrebare ønske. Og fra et videnskabeligt synspunkt er det ikke priori urealiserbart. Spørgsmålet hviler på aldringsmekanismen: nedbrydes celler af sig selv, akkumulerer "affald", eller er det genetisk bestemt. I sidstnævnte tilfælde er "dødsprogrammet" teoretisk deaktiveret. Finder nematodeormene kontakten?
Husk, at alle livsformer opretholder et selvhelende miljø på molekylært niveau. Over tid ophører det dog med at opretholdes, og der opstår skader på cellulære strukturer, kaldet oxidativ stress.
I det sidste halve århundrede har forskere forsøgt at forstå, hvorfor "regimeskiftet" forekommer, og produktionen af reaktive iltarter - frie radikaler, for eksempel øges i kroppen.
Undersøgelser af nematoders metabolisme har vist, at når oxidationsniveauet falder, øges levetiden for rundormparasitterne. I nogle eksperimenter er det næsten dobbelt så "standard".
Og ved hjælp af DNA-analyse var det muligt at finde ud af, at aldring ledsages af nogle ændringer på det genetiske niveau. For eksempel blev p16INK4a-genet lokaliseret i mus, som er i stand til at påvirke regenerering; det blev aktiv med alderen, hvilket førte til cellenedbrydning.
Problemet er, at det er temmelig problematisk at knytte metabolske forstyrrelser til nogle specifikke mekanismer, tilfældige eller genetisk bestemte. "I sådanne tilfælde er det meget vanskeligt at se, hvor årsagen og hvor virkningen er," forklarer biokemiker Brian Kennedy fra University of Washington.
Det betyder, at alle de ovennævnte negative processer på molekylært niveau kan ledsage aldring og ikke forårsage det.
I løbet af en række undersøgelser har det allerede været muligt at konstatere, at ændringer i ekspressionen af nogle gener (det vil sige i deres aktivitet) kan påvirke organismenes levetid. Der var imidlertid ingen sikkerhed for, at disse særlige DNA-regioner er ansvarlige for "ægte" aldring.
Og nu hævder molekylærbiologer ved Stanford, ledet af Stuart Kim, at de for første gang har været i stand til at opnå direkte bevis for eksistensen af genetiske "aldringsprogrammer". En rapport om dette arbejde blev offentliggjort i tidsskriftet Cell.
Salgsfremmende video:
Forskere har udført en fuldstændig komparativ analyse af genekspression i unge og gamle nematoder. Cirka tusind forskelle blev identificeret, som imidlertid hovedsageligt blev kontrolleret af kun tre transkriptionsfaktorer - ELT-3, ELT-5 og ELT-6.
Disse proteiner tjener som en slags "tumblere", der udløser transmission af arvelig information ved at aktivere eller deaktivere individuelle gener. Og algoritmen for deres arbejde i gamle og unge orme var markant anderledes.
Men hvordan kan man kontrollere, hvad der kontrollerer transkriptionsfaktorerne i sig selv - ophobningen af skadelige mutationer eller det arvelige program? For at gøre dette udsatte forskerne ormene for flere typer skadelige virkninger - oxidativ stress, infektion med vira og eksponering for stråling.
Intet påvirkede imidlertid ekspressionen af de tre nøgleproteiner. Baseret på de opnåede resultater har forskere konkluderet, at udløsningen af aldringsmekanismer skyldes genetiske faktorer.”Der er instruktioner i ormgenomet,” siger Dr. Kim.
For at teste den "arvelige" hypotese endnu en gang neutraliserede amerikanerne ekspressionen af to faktorer (ELT-5 og ELT-6) i orme i alderdommen. Som et resultat levede de personer, der blev udsat for interventionen, halvanden gang længere end deres normale kolleger.
Studiens hovedforfatter kalder processen med at ændre genens arbejde "udviklingsdrift" og forbinder det med reproduktion:”Transkriptionsfaktorerne ELT-3, ELT-5 og ELT-6 kan spille en vigtig rolle i udviklingen af en ung nematode, men efter at have udført deres funktion de holder simpelthen op med at arbejde, som de skulle - så snart reproduktionsalderen er slut.”
Ifølge Dr. Kennedy er det imidlertid på grundlag af de opnåede data umuligt at udelukke påvirkningen af cellulært "affald" og andre (forskellige fra de identificerede) genetiske mekanismer. Kroppen er en kompleks ting.
Der er også andre versioner. Især har vi allerede skrevet om forsøg på at finde "aldrende gener" i nematoder. Så kom forskerne til den konklusion, at aldring er et genetisk program, men det manifesterer sig netop i ophobningen af cellulært affald.
På den anden side er resultaterne fra Stanford-gruppen noget i overensstemmelse med data fra et andet eksperiment - denne gang hos mennesker. Det blev udført af en gruppe gerontologer fra Pacific Health Research Institute, ledet af Bradley Willcox. En rapport om dette arbejde blev offentliggjort i tidsskriftet PNAS.
Hawaiianske forskere undersøgte de genetiske kombinationer af 213 mennesker over 95 år og kom til den konklusion, at en bestemt mutation af en af generne (kaldet FOXO3A) øger chancerne for at overleve den århundrede gamle milepæl to til tre gange.”Hvis du arvet denne kombination, skal du overveje, at du rammer jackpotten,” forklarer Dr. Willcox.
Således synes hypotesen om det arvelige grundlag for aldring at være bekræftet. Og det er opmuntrende. I den forstand, at hvis de tilsvarende gener kan isoleres, vil det også være muligt at neutralisere dem.
Professor Kim, for eksempel, er meget optimistisk. Han er sikker på, at "ungdommens elixir" kan syntetiseres fuldstændigt, hvis der foretages en komparativ analyse af molekylkomplekserne hos en gammel og en ung person - analogt med nematodorm.