Nedávno bola objavená ďalšia domnelá mutácia, ktorá vedie k predčasnému starnutiu - v géne nsd1. Niekoľko desiatok takýchto génov je už známych. Hypoteticky by blokovanie týchto oblastí genómu mohlo spomaliť starnutie a predĺžiť život. Interferencia s genómom však môže viesť k ďalším nepríjemným následkom. To však nezabráni vedcom. Pokusy o zneškodnení starnúcich génov sa teraz uskutočňujú vo viacerých laboratóriách naraz. Čo z toho vyplynie.
Mladí starí ľudia
Prvá publikácia o predpokladanom starnutí génu sa objavila v roku 1996 v časopise Science. Jej autori, vedci z Japonska a USA, študovali ľudí s Wernerovým syndrómom - pri tejto chorobe sa telo opotrebuje dvakrát rýchlejšie ako obvykle a štyridsať vyzerá osemdesiat. Vedci upozornili na mutáciu v géne WRN umiestnenom na ôsmom chromozóme. Predpokladalo sa, že v dôsledku toho sú niektoré dôležité procesy v tele narušené, čo urýchľuje starnutie.
O niekoľko rokov neskôr bol odhad čiastočne potvrdený. Wernerov syndróm skutočne trpia iba tí, ktorí majú dve kópie mutantného génu WRN. V doslovnom zmysle ho však nemožno považovať za starnúci gén: jedná sa o mediátora, ktorý ovplyvňuje ďalšie časti DNA.
Dôvodom je, že WRN vytvára proteín, ktorý udržuje štruktúru a integritu ľudskej DNA. Ktorákoľvek z defektov (a sú nevyhnutné, ak dôjde k mutácii v tomto géne), menia mechanizmy replikácie a obnovy poškodenej molekuly. To zasa ovplyvňuje prácu iných oblastí genómu, vrátane oblastí spojených so starnutím.
Staršie ako jeho roky
Propagačné video:
Gén pre melanokortínový receptor typu I (MC1R), ktorý nedávno objavili holandskí, britskí a čínski vedci, sa dostal do podozrenia. Na svojich fotografiách korelovali genómy 2 693 starších ľudí s vonkajšími prejavmi veku.
Po analýze viac ako ôsmich miliónov polymorfizmov jednoduchých nukleotidov - rozdielov v sekvencii DNA iba jedného nukleotidu sa zistilo, že tie, ktoré sú v géne MC1R, sú spojené s vonkajšími príznakmi starnutia. Ľudia s dvoma kópiami mutantného variantu MC1R teda vyzerajú v priemere o dva roky staršie ako je ich skutočný vek.
Dva roky sa zdajú byť trochu. Ak však nositelia mutácie fajčia, príliš často navštevujú soláriá a nevedú k najzdravšiemu životnému štýlu, potom sa medzera medzi zdanlivým a skutočným vekom zvyšuje, autori štúdie varujú.
Mutantný variant génu nsd1 pôsobí podobným spôsobom. Podľa kanadských a britských vedcov, tí, ktorí dostali kópiu od každého z rodičov, starnú rýchlejšie ako ich rovesníci.
Nákazlivé starnutie
Gén CD36, ktorý objavili minulý rok americkí genetici, tiež zohráva významnú úlohu v procese starnutia. Zrejme je zodpovedný za zastavenie bunkového delenia, ktoré signalizuje jeho bezprostrednú smrť.
Pri skúmaní starnúcich buniek si vedci všimli neobvyklú aktivitu CD36. Aby sme to preštudovali podrobnejšie, uskutočnili sme dva experimenty. V prvom prípade bolo 15 percent mladých zdravých buniek v kultúre modifikovaných tak, aby gén CD36 účinnejšie pracoval. V dôsledku toho sa prestali deliť a vykazovali jasné známky starnutia. Okrem toho boli infikované ďalšie bunky v kultúre s normálnym génom.
V druhom experimente genetici udržiavali kultúru senescentných buniek v živnom roztoku nejaký čas, potom sa na miesto umiestnili mladšie bunky. Tí zase zasa prestali zdieľať, akoby osvojovali vlastnosti bývalých „nájomcov“. Potvrdzujú to experimenty na fibroblastoch kože a pľúc. Ale prečo to tak nie je jasné, autori štúdie pripúšťajú.
Gén sa vypol, mládež sa rozšírila
Švajčiarski vedci experimentujú s génom PUM2. V mladých bunkách je proteín, ktorý produkuje, nevyhnutný pre syntézu peptidov. U starších ľudí sa však stáva vážnou prekážkou: jej molekuly sa zamotávajú a bránia RNA v prenose pokynov z jadra do tých častí bunky, kde sa zhromažďujú proteíny.
Jednou z „obetí“PUM2 je teda látka VFR, ktorá je dôležitá pre využívanie poškodených mitochondrií. Faktom je, že obsah týchto bunkových energetických staníc s výnimkou ATP a odpadových produktov nikdy neopúšťa svoje limity. Keď sa mitochondrie opotrebujú, vytvárajú sa v nich zvláštne diery, prostredníctvom ktorých agresívne molekuly prenikajú do cytoplazmy bunky, poškodzujú bunkovú DNA a spôsobujú prerušenie jej práce. Mladé bunky sa s takýmito nehodami vyrovnajú vďaka MFF, rozdeleniu mitochondrií na kúsky a stráveniu poškodených fragmentov. V starších bunkách tomu zabráni PUM2. Výsledkom je, že bunky starnú rýchlejšie a odumierajú.
Ak je PUM2 v čase vypnutý alebo vyrezaný z DNA, starnutie sa spomalí, vedci navrhli a zablokovali tento gén v červoch háďatok. Mitochondrie vo všetkých bunkách sa stali mladšími a zvieratá žili podstatne dlhšie ako ich nemodifikované náprotivky. U myší však táto technika nebola tak účinná. Mitochondrie boli mladšie len v črevných bunkách.
Ďalším krokom sú experimenty s ľudskými bunkovými kultúrami. Vedci dúfajú, že nájdu bezpečnejší spôsob, ako znížiť množstvo bielkovín produkovaných PUM2 bez úpravy genómu.
Alfiya Enikeeva