Nedávno byla objevena další domnělá mutace, která vede k předčasnému stárnutí - v genu nsd1. Je známo několik desítek takových genů. Hypoteticky by blokování těchto oblastí genomu mohlo zpomalit stárnutí a prodloužit život. Ovšem rušení genomu může vést k dalším - nepříjemným důsledkům. To však nezastaví vědce. Pokusy o deaktivaci stárnoucích genů se nyní provádějí v několika laboratořích současně. Co z toho vychází.
Mladí staří lidé
První publikace o domnělém stárnutí genu se objevila v roce 1996 v časopise Science. Jeho autoři, vědci z Japonska a USA, studovali lidi s Wernerovým syndromem - při této nemoci se tělo opotřebovává dvakrát rychleji než obvykle a čtyřicetiletá osoba vypadá osmdesát. Vědci upozornili na mutaci genu WRN umístěného na osmém chromozomu. Předpokládalo se, že kvůli tomu jsou některé důležité procesy v těle narušeny, což urychluje stárnutí.
O několik let později byl odhad částečně potvrzen. Wernerův syndrom skutečně trpí pouze ti, kteří mají dvě kopie mutantního genu WRN. V doslovném slova smyslu ji však nelze považovat za stárnoucí gen: jedná se o mediátora, který ovlivňuje jiné části DNA.
Je to proto, že WRN vytváří protein, který udržuje strukturu a integritu lidské DNA. Kterákoli z jejích defektů (a jsou nevyhnutelné, pokud dojde k mutaci v tomto genu) mění mechanismy replikace a obnovy poškozené molekuly. To zasa ovlivňuje práci dalších oblastí genomu, včetně regionů spojených se stárnutím.
Starší než jeho roky
Propagační video:
Gen pro melanokortinový receptor typu I (MC1R), nedávno objevený nizozemskými, britskými a čínskými vědci, byl podezřelý. Korelaci genomů 2 693 starších lidí s vnějšími projevy věku odrážejícími se na jejich fotografiích.
Po analýze více než osmi milionů mononukleotidových polymorfismů - rozdíly v sekvenci DNA pouze jednoho nukleotidu se zjistilo, že ty, které jsou v genu MC1R, jsou spojeny s vnějšími znaky stárnutí. Lidé se dvěma kopiemi mutantní varianty MC1R tedy vypadají v průměru o dva roky starší, než je jejich skutečný věk.
Dva roky se zdají být trochu. Pokud však nositelé mutace kouří, navštěvují solária příliš často a nevedou k nejzdravějšímu životnímu stylu, pak se mezera mezi zjevným a skutečným věkem zvyšuje, autoři studie varují.
Mutantní varianta genu nsd1 působí podobným způsobem. Podle kanadských a britských vědců, ti, kteří dostali kopii od každého z rodičů, stárnou rychleji než jejich vrstevníci.
Nakažlivé stárnutí
Gen CD36, objevený loni americkými genetiky, hraje také významnou roli v procesu stárnutí. Je zjevně zodpovědný za zastavení dělení buněk, které signalizuje jeho bezprostřední smrt.
Při zkoumání senescentních buněk vědci zaznamenali neobvyklou aktivitu CD36. Pro podrobnější studium jsme provedli dva experimenty. V prvním bylo 15 procent mladých zdravých buněk v kultuře modifikováno tak, aby gen CD36 pracoval efektivněji. V důsledku toho se přestali dělit a vykazovali jasné známky stárnutí. Kromě toho byly infikovány další buňky v kultuře s normálním genem.
Ve druhém experimentu genetici udržovali kulturu senescentních buněk v živném roztoku po nějakou dobu, poté byly na místo umístěny mladší buňky. Ti zase najednou přestali sdílet, jako by přijímali vlastnosti bývalých „nájemců“. To je potvrzeno experimenty na fibroblastech kůže a plic. Ale proč tomu tak není, autoři studie připouštějí.
Gen se vypnul, mládež se rozšířila
Švýcarští vědci experimentují s genem PUM2. V mladých buňkách je protein, který produkuje, nezbytný pro syntézu peptidů. U starších lidí se však stává vážnou překážkou: její molekuly se zamotávají a brání RNA v přenosu pokynů z jádra do těch částí buňky, kde se shromažďují proteiny.
Jednou z „obětí“PUM2 je tedy látka VFR, která je důležitá pro využití poškozených mitochondrií. Skutečností je, že obsah těchto buněčných energetických stanic, s výjimkou ATP a odpadních produktů, nikdy neopustí své limity. Když se mitochondrie opotřebují, vytvoří se v nich určitý druh děr, kterými agresivní molekuly pronikají do cytoplazmy buňky, poškozují DNA buňky a způsobují přerušení její práce. Mladé buňky se s takovými nehodami vyrovnávají díky MFF, štěpení mitochondrií na kousky a trávení poškozených fragmentů. Ve starších buňkách tomu brání PUM2. V důsledku toho buňky stárnou rychleji a umírají.
Pokud je PUM2 včas vypnut nebo vystřižen z DNA, stárnutí se zpomalí, vědci navrhli a zablokovali tento gen u červů hlístic. Mitochondrie ve všech buňkách byla mladší a zvířata žila výrazně déle než jejich nemodifikované protějšky. U myší však tato technika nebyla tak účinná. Mitochondrie byly mladší pouze ve střevních buňkách.
Dalším krokem jsou experimenty s kulturami lidských buněk. Vědci doufají, že najdou bezpečnější způsob, jak snížit množství proteinu produkovaného PUM2 bez úpravy genomu.
Alfiya Enikeeva