2023 Autor: Bailey Leapman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-05-20 22:44
Intuitiivse katse tulemuseks on üks pikima registreeritud eluea pikenemine kõigis organismides ja avanud uue ukse vananemisvastastele uuringutele inimestel.
Teadlased on juba mitu aastat teadnud, et SIR2 geeni lisakoopia võib pikendada pärmi, usside ja puuviljakärbeste eluiga.
Seda leidu käsitleti laialdaselt ja see lisati mitmete biotehnoloogiaettevõtete vananemisvastaste ravimite arendusprogrammidesse.
Nüüd väidavad Lõuna-California ülikooli molekulaargeneetikud, et SIR2 soodustab hoopis vananemist.
Nende uuring "Sir2 Blocks Extreme Life-Span Extension" ilmub bioloogiaajakirja Cell 18. novembri väljaandes. Juhtautor on V alter Longo, Leonard Davise gerontoloogiakooli ja USC kirja-, kunsti- ja teaduskolledži dotsent.
Selle asemel, et lisada pärmile SIR2 koopiaid, kustutas Longo uurimisrühm geeni täielikult.
Tulemus oli dramaatiliselt pikenenud eluiga – kuni kuus korda pikem kui tavaliselt –, kui SIR2 deletsioon kombineeriti kaloripiirangu ja/või mutatsiooniga ühes või kahes geenis, RAS2 ja SCH9, mis kontrollivad salvestamist. toitainete ja resistentsuse rakukahjustuste suhtes.
Vähendatud SIR2 aktiivsusega inimrakud näivad kinnitavat ka seda, et SIR2-l on vananemist soodustav toime, ütles Longo, kuigi neid tulemusi Cell paberil ei ole.
Kuna kõik imetajad jagavad peamisi vananemisega seotud geene, osutab artikkel inimese vananemisvastase uurimistöö uuele suunale.
Longo teeb ettepaneku, et SIR2 ja võimalik, et selle vaste imetajatel SIRT1 võivad takistada organismi sisenemast äärmuslikku ellujäämisrežiimi, mida iseloomustab paljunemise puudumine, paranenud DNA parandamine ja suurem kaitse rakukahjustuste eest. Organismid sisenevad sellesse režiimi tavaliselt vastusena nälgimisele.
Longo katses osalenud pikaealised organismid näitasid stressis erakordset vastupidavust.
"Me tabasime neid oksüdeerijatega, me tabasime neid kuumusega," ütles Longo. "Nad on kõige suhtes väga vastupidavad. Põhimõtteliselt ütlevad nad: "Ma ei saa endale lubada vananemist. Pean ikka veel järglasi looma, kuid mul ei ole selleks praegu piisav alt toitu."
Longo ennustas, et kui molekulaargeneetikud valdavad vananemise hoobasid, suudavad nad välja töötada ravimeid, mis meelitavad keha sisenema nälgimisele reageerimise režiimi valitud aspektidele, nagu stressiresistentsus, isegi kui toitu on palju.
Kui saadaval on piisav alt toitu, võib organism olla programmeeritud nii normaalselt paljunema kui ka oma ellujäämissüsteeme maksimeerima.
Longo kutsus üles olema ettevaatlik tulemuste ekstrapoleerimisel inimestele.
"Oleme olnud lihtsate organismidega väga edukad, " ütles ta. "Loomulikult on imetajad keerulised ja nende eluea pikendamine on suur väljakutse."
Tõeliselt põnev, ütles Longo, et rakud võivad kiirendada oma DNA parandamise jõupingutusi. Kõikidel organismidel on võime parandada oma DNA-s kahjulikke mutatsioone, olenemata sellest, kas need on põhjustatud vanusest, kiirgusest, toitumisest või muudest keskkonnateguritest. Vähk algab sageli siis, kui DNA mutatsioonid ületavad raku võimet diferentseeruda.
Paljud teadlased usuvad, et DNA parandamise süsteemid hakkavad juba tühjaks saama. Longo katses osalenud organismid väidavad teisiti.
"Meie artiklis näitame, et vanusest sõltuvad mutatsioonid suurenevad palju aeglasem alt organismides, millel puudub RAS2 või SCH9, ja märkimisväärselt madala tempoga organismides, kus puuduvad nii SCH9 kui ka SIR2, suurendades võimalust, et mutatsioonid inimeste vähktõbe saab edasi lükata või ära hoida," ütles Longo.
"Eelkõige mängivad paljudes inimese vähivormides keskset rolli mutatsioonid, mis suurendavad pärmi SCH9 ja RAS2 geenide inimese homoloogide aktiivsust." Homoloogid on geenid, mis pärinevad ühisest esivanemate DNA järjestusest.
Longo uurib USC Norrise laiaulatusliku vähikeskuse teadlastega koostööd vähki põhjustavate vanusest sõltuvate DNA mutatsioonide vähendamise või ärahoidmise teostatavust.
Longo ja tema kaastöötajad alustasid SIR2 uurimist 2000. aastal, varsti pärast Leonard Guarente'i tuntud katsete komplekti Massachusettsi Tehnoloogiainstituudis. Guarente oli esimene, kes näitas, et SIR2 geeni üleekspressioon võib pikendada eluiga üle selle loomuliku piiri.
Samas ütles Longo: "Olime veendunud, et SIR2-l on potentsiaal olla tugevam vananemist soodustav geen kui vananemisvastane geen. Põhjus oli osaliselt sarnasus selle teise geeniga, nn. HST1, mis reguleeris negatiivselt niinimetatud kaitsvaid geene. Niisiis asusime katsetama, kas SIR2 suudab toimida vastupidiselt sellele, mida kõik ütlesid."
Teadlased ei vaidle Guarente järeldusega eluea mõõduka pikenemise kohta, kui SIR2 on üleekspresseeritud. Kuid nende töö näitab, et palju suurem potentsiaalne kasu on vastupidises suunas.
Longo kaasautor oli USC teadur Paola Fabrizio. Teised USC autorid olid Cristina Gattazzo, Luisa Battistella, Min Wei, Chao Cheng ja Kristen McGrew.
Selle uurimistöö rahastas Ameerika vananemisuuringute föderatsioon ja riiklike tervishoiuinstituutide riiklik vananemisinstituut.
