Surematus on inimkonna hinnaline soov. Ja teaduslikust seisukohast pole see a priori teostamatu. Küsimus seisneb vananemismehhanismis: kas rakud lagunevad iseenesest, kogunedes prügi, või on see geneetiliselt määratud. Viimasel juhul on "surmaprogramm" teoreetiliselt keelatud. Kas nematoodide ussid leiavad lüliti?
Tuletage meelde, et kõik eluvormid säilitavad molekulaarsel tasemel isetervendava keskkonna. Kuid aja jooksul lakkab see hooldamast ja kahjustatakse rakustruktuure, mida nimetatakse oksüdatiivseks stressiks.
Viimase poole sajandi jooksul on teadlased püüdnud mõista, miks toimub "režiimi muutus" ja kehas suureneb näiteks reaktiivsete hapnikuliikide - vabade radikaalide - tootmine.
Nematoodide metabolismi uuringud on näidanud, et kui oksüdatsiooni tase väheneb, suureneb ümarusside parasiitide eluiga. Mõnes katses on see peaaegu kaks korda suurem kui "standard".
Ja DNA analüüsi abil oli võimalik teada saada, et vananemisega kaasnevad mõned muutused geneetilisel tasandil. Näiteks lokaliseeriti hiirtel p16INK4a geen, mis on võimeline mõjutama regeneratsiooni; see muutus vanusega aktiivseks, põhjustades rakkude lagunemist.
Probleem on selles, et ainevahetushäirete sidumine mõne konkreetse juhusliku või geneetiliselt määratud mehhanismiga on üsna problemaatiline. "Sellistel juhtudel on väga raske öelda, kus on põhjus ja kus on tagajärg," selgitab Washingtoni ülikooli biokeemik Brian Kennedy.
See tähendab, et kõik ülalnimetatud negatiivsed protsessid molekulaarsel tasemel võivad vananemisega kaasneda, mitte seda põhjustada.
Mitmete uuringute käigus on juba olnud võimalik kindlaks teha, et muutused teatud geenide ekspressioonis (see tähendab nende aktiivsuses) võivad mõjutada organismi elu. Siiski polnud kindlust, et need konkreetsed DNA piirkonnad vastutavad "tõelise" vananemise eest.
Ja nüüd väidavad Stanfordi molekulaarbioloogid eesotsas Stuart Kimiga, et esimest korda on nad suutnud hankida otseseid tõendeid geneetiliste "vananemisprogrammide" olemasolu kohta. Aruanne selle töö kohta avaldati ajakirjas Cell.
Reklaamvideo:
Teadlased on läbi viinud noorte ja vanade nematoodide geeniekspressiooni täieliku võrdleva analüüsi. Tuvastati umbes tuhat erinevust, mida kontrollisid aga peamiselt ainult kolm transkriptsioonifaktorit - ELT-3, ELT-5 ja ELT-6.
Need valgud toimivad omamoodi "trummeldajatena", mis käivitavad päriliku teabe edastamise, aktiveerides või desaktiveerides üksikuid geene. Ja nende töö algoritm vanades ja noortes ussides oli oluliselt erinev.
Kuid kuidas kontrollida, mis kontrollib transkriptsioonifaktoreid ise - kahjulike mutatsioonide kuhjumist või pärilikku programmi? Selleks paljastasid teadlased ussidele mitut tüüpi kahjulikke mõjusid - oksüdatiivse stressi, viirustega nakatumise ja kiirgusega kokkupuute.
Miski ei mõjutanud kolme võtmevalgu ekspressiooni. Saadud tulemuste põhjal jõudsid teadlased järeldusele, et vananemismehhanismide käivitumine on tingitud geneetilistest teguritest. "Usside genoomis on juhiseid," ütleb dr Kim.
Päriliku hüpoteesi taas testimiseks neutraliseerisid ameeriklased vanuses usside kahe teguri (ELT-5 ja ELT-6) ekspressiooni. Selle tagajärjel elasid sekkumisega kokkupuutunud isikud poolteist korda kauem kui nende tavalised kolleegid.
Uuringu juhtiv autor nimetab geenifunktsiooni muutmise protsessi "arengu triiviks" ja seob selle paljunemisega: nad lihtsalt lakkavad töötamast nagu peaksid - niipea kui reproduktiivse vanuse aeg on lõppenud."
Dr Kennedy sõnul on saadud andmete põhjal siiski võimatu ühemõtteliselt välistada rakulise "prahi" ja muude (tuvastatud erinevustest) geneetiliste mehhanismide mõju. Keha on keeruline asi.
On ka teisi versioone. Eelkõige oleme juba kirjutanud katsetest leida nematoodides "vananemisgeene". Siis jõudsid teadlased järeldusele, et vananemine on geneetiline programm, kuid see väljendub täpselt rakujääkide kuhjumises.
Teisest küljest on Stanfordi rühma leiud mõnevõrra kooskõlas teise eksperimendi andmetega - seekord inimestel. Selle viis läbi Vaikse ookeani terviseuuringute instituudi gerontoloogide rühm Bradley Willcoxi juhtimisel. Aruanne selle töö kohta avaldati ajakirjas PNAS.
Havai teadlased uurisid 213 üle 95-aastase inimese geenikombinatsioone ja jõudsid järeldusele, et ühe geeni (mida nimetatakse FOXO3A-ks) teatud mutatsioon suurendab võimalusi sajandivanuse verstaposti kaks kuni kolm korda üle elada. "Kui olete selle kombinatsiooni pärinud, siis mõelge, et tabasite jackpoti," selgitab dr Willcox.
Seega näib hüpotees vananemise päriliku aluse kohta kinnitust. Ja see on julgustav. Selles mõttes, et kui vastavad geenid saab isoleerida, siis on neid võimalik ka neutraliseerida.
Näiteks professor Kim on väga optimistlik. Ta on kindel, et "nooruse eliksiiri" saab täielikult sünteesida, kui viiakse läbi vana ja noore inimese molekulaarsete komplekside võrdlev analüüs - analoogia põhjal nematoodide ussidega.
