Nedavno je otkrivena još jedna moguća mutacija koja dovodi do ranog starenja - u genu nsd1. Nekoliko desetaka takvih gena je već poznato. Hipotetski, blokiranje ovih regija genoma moglo bi usporiti starenje i produžiti život. No, uplitanje u genom može dovesti do drugih - neugodnih posljedica. Međutim, to ne zaustavlja znanstvenike. Eksperimenti na onesposobljavanju starenja gena sada se provode u nekoliko laboratorija odjednom. Što iz toga proizlazi.
Mladi stari
Prva publikacija o navodnom genu starenja pojavila se 1996. u časopisu Science. Njeni autori, znanstvenici iz Japana i Sjedinjenih Država, proučavali su ljude s Wernerovim sindromom - kod ove se bolesti tijelo istroši dvostruko brže nego inače, a osoba u četrdeset izgleda osamdeset. Istraživači su skrenuli pozornost na mutaciju WRN gena smještenog na osmom kromosomu. Pretpostavljalo se da se zbog njega poremećuju neki važni procesi u tijelu, a to ubrzava starenje.
Nekoliko godina kasnije, nagađanje je djelomično potvrđeno. Samo oni koji imaju dvije kopije mutirajućeg WRN gena doista pate od Wernerovog sindroma. Međutim, teško se može smatrati starom gena u doslovnom smislu: to je posrednik koji utječe na ostale dijelove DNK.
To je zato što WRN čini protein koji održava strukturu i integritet ljudske DNK. Bilo koji od njegovih nedostataka (a oni su neizbježni ako postoji mutacija u ovom genu) mijenjaju mehanizme replikacije i obnove oštećene molekule. To pak utječe na rad drugih regija genoma, uključujući i one povezane sa starenjem.
Stariji od svojih godina
Promotivni video:
Gen za melanokortinski receptor tipa I (MC1R), koji su nedavno otkrili nizozemski, britanski i kineski znanstvenici, našao se pod sumnjom. Usporedili su genome 2.693 starije osobe s vanjskim manifestacijama dobi odraženim na njihovim fotografijama.
Nakon analize više od osam milijuna pojedinačnih nukleotidnih polimorfizama - razlike u DNK sekvenci veličine samo jednog nukleotida, utvrđeno je da su oni koji se nalaze u genu MC1R povezani s vanjskim znakovima starenja. Tako ljudi s dvije kopije mutantne MC1R varijante izgledaju u prosjeku dvije godine starije od stvarne dobi.
Čini se da je dvije godine malo. Međutim, ako nosioci mutacije puše, posjećuju solarije prečesto i ne vode najzdravijim načinom života, tada se jaz između prividne i stvarne dobi povećava, upozoravaju autori studije.
Mutantna varijanta gena nsd1 djeluje na sličan način. Prema kanadskim i britanskim znanstvenicima, oni koji su kopiju dobili od svakog od roditelja ostaju brže od svojih vršnjaka.
Zarazno starenje
Gen CD36, koji su prošle godine otkrili američki genetičari, također igra značajnu ulogu u procesu starenja. Navodno je odgovoran za zaustavljanje diobe stanica, što signalizira njenu skorašnju smrt.
Tijekom ispitivanja starosjedilačkih stanica, znanstvenici su primijetili neobičnu aktivnost CD36. Da bismo je detaljnije proučili, proveli smo dva pokusa. U prvoj je 15 posto mladih zdravih stanica u kulturi izmijenjeno tako da CD36 gen djeluje efikasnije. Kao rezultat toga, prestali su se dijeliti i pokazali su jasne znakove starenja. Štoviše, ostale stanice u kulturi s normalnim genom zaražene su tim.
U drugom su pokusu genetičari neko vrijeme čuvali kulturu starosjedilačkih stanica u hranjivoj otopini, a zatim su na njegovo mjesto postavili mlađe stanice. Oni su, pak, odjednom prestali dijeliti, kao da prihvaćaju kvalitete bivših "stanara". To potvrđuju eksperimenti na fibroblastima kože i pluća. No zašto se to događa nije jasno, priznaju autori studije.
Gen se isključio, mladost produžila
Švicarski znanstvenici eksperimentiraju s genom PUM2. U mladim stanicama, protein koji proizvodi je neophodan za sintezu peptida. Ali kod starijih ljudi to se pretvara u ozbiljnu prepreku: njegove se molekule zapleću i sprečavaju RNA da šalje upute iz jezgre u one dijelove stanice u kojima se sakupljaju bjelančevine.
Dakle, jedna od "žrtava" PUM2 je tvar MFF koja je važna za iskorištavanje oštećenih mitohondrija. Činjenica je da sadržaj ovih staničnih energetskih stanica, s izuzetkom ATP-a i otpadnih proizvoda, nikada ne napušta svoje granice. Kad se mitohondriji istroše, u njima se formiraju svojevrsne rupe kroz koje agresivne molekule prodiru u citoplazmu stanice oštećujući stanični DNK i uzrokujući prekide u njegovom radu. Mlade stanice se nose s takvim nesrećama zahvaljujući MFF-u, cijepajući mitohondrije na komade i probavljajući oštećene fragmente. U starijim stanicama to sprečava PUM2. Kao rezultat toga, stanice brže ostare i umiru.
Ako se PUM2 na vrijeme isključi ili odreže DNK, starenje će usporiti, znanstvenici su predložili i blokirali ovaj gen kod nematodnih crva. Mitohondrije su u svim stanicama postale mlađe, a životinje su živjele znatno duže od svojih nepromijenjenih kolega. Ali s miševima ta tehnika nije bila tako učinkovita. Mitohondrije su postale mlađe samo u stanicama crijeva.
Sljedeći korak su eksperimenti s ljudskim staničnim kulturama. Istraživači se nadaju da će pronaći sigurniji način za smanjenje količine proteina proizvedenih PUM2 bez uređivanja genoma.
Alfija Enikeeva