MIPTi ja bioloogiaettevõtte Gero teadlane on välja töötanud strateegia, mis võimaldab kasutada füüsika meetodeid ja bioloogiamaailmast pärit "suurandmeid", et luua ravimeid, mis aeglustavad või peatavad vananemise. Tema ideed avaldati ajakirjas Frontiers in Genetics.
„Esimeste ravimite lootustandvamate sihtmärkide hulka kuuluvad vereplasmas ringlevad molekulid, kuna nende võtmerolli vananemisprotsessis toetavad noore plasma vereülekandega tehtavate katsete tulemused,“ütleb MIPTi labori juhataja ja Gero teadusdirektor Petr Fedichev, kelle sõnad ülikooli pressiteenistus.
Viimastel aastatel on teadlaste seas elavnenud arutelu inimeste ja loomade vananemise ning surma põhjuste üle. Mõned bioloogid ja evolutsionistid usuvad, et see protsess pole juhuslik ja seda kontrollib mingi "surmaprogramm" - teatud geenide komplekt, mis paneb keha kasvama lohku ja surema, andes teed uuele omataolisele põlvkonnale.
Teiste teadlaste arvates on vananemine täiesti juhuslik mutatsioonide kuhjumise ja juhusliku lagunemise protsess rakkudes. See viib nn "vananenud" rakkude kuhjumiseni kehas, mis enam ei osale keha elus, kuna nende DNA-s ilmnevad mutatsioonid või jõutakse jagunemispiirideni. Nagu katsed on näidanud, pikendas selliste rakkude eemaldamine usside kehast nende eluiga märkimisväärselt ja parandas nende elutähtsaid funktsioone.
Alasti mutimürkide ja teiste "surematute" loomade olemasolu, viitab Fedichev, paneb tema meeskonna eeldama, et vananemisprogramm peaks ikkagi olemas olema. Sellest lähtuvalt usuvad teadlased, et seda saab "häkkida", kasutades teatud ravimeid või muutes sellega seotud geenide toimimisviisi.
Kuidas seda programmi leida? Fedichev ja tema kolleegid on välja töötanud strateegia, mis võimaldab teil leida selle "jäljed" andmetest, mida praegu koguvad suurimad genoomsed andmepangad ja seireprojektid, kasutades kriitilise dünaamika kontseptsiooni, mida kasutatakse protsesside kirjeldamiseks keerukate süsteemide füüsikas.
Teadlased mõistavad seda sõna matemaatiliste tööriistade ja ideede kogumina, mis võimaldavad arvutada suure hulga keerukate objektide käitumist, mille koosmõjud mõjutavad peaaegu ettearvamatult kogu süsteemi kui terviku käitumist.
Neid ideid, nagu Fedichev märgib, saab kasutada mitte ainult selleks, et uurida, kuidas erinevad elutu looduse kaootilised protsessid toimivad, vaid ka keerukates bioloogilistes süsteemides seoste otsimiseks, näiteks inimese eluea, tema DNA mutatsioonide, haiguste vahel ja mitmesuguste valgumolekulide olemasolu tema veres ja rakkudes.
Reklaamvideo:
Neid põhimõtteid kasutades lõid MIPT-i teadlased hiljuti tehisintellekti süsteemi, mis on sobivuse jälgijalt saadud andmete abil võimeline arvutama bioloogilist vanust ja inimese enneaegse surma tõenäosust.
Lisaks on neil juba õnnestunud nematood-usside eluiga pikendada 20-35%, kasutades ravimeid, mis jäljendavad geeniteraapia mõju, ning loonud ka RNA-molekulide komplekti, mis suurendas seda näitajat 30%.
Nagu teadlane märkis, näitas nende geenide ja molekulide töö analüüs keerukate süsteemide füüsika meetodeid kasutades, et need muudavad keha tööd umbes ühes suunas. See võimaldab meil loota, et üksainus vananemisprogramm eksisteerib endiselt ja seda saab tulevikus ka häkkida.
