Przełomowe odkrycia nierzadko są dziećmi przypadku. Tak było i tym razem – badając wpływ antydepresantów na nicienie, naukowcy niechcący wydłużyli im życie niemalże o połowę. Teraz skupiają się nad określeniem, czy podobny efekt uzyskają na większych i bardziej skomplikowanych organizmach.
Dłuższe życie oznacza zazwyczaj albo wydłużony okres dzieciństwa, albo dłuższy okres starości. A co, gdyby wydłużyć najlepsze lata, kiedy jest się dojrzałym, zdrowym i sprawnym – zarówno na umyśle jak i fizycznie? Okazuje się, że to, co niegdyś wydawało się czystą fikcją, nabiera rzeczywistego wymiaru. Wszystko za sprawa sukcesu zespołu badaczy, którzy niechcący wydłużyli żywot nicieni. Sami zainteresowani jednak studzą entuzjazm.
Kilka milionów lat różnic
– Chcemy podkreślić, że między organizmem człowieka a nicienia jest różnica wynikająca z kilku milionów lat ewolucji – zaznaczył Michael Petrascheck z kalifornijskiego Instytutu Badawczego The Scripps, główny autor opublikowanych na łamach magazynu eLife. – Nie chcielibyśmy, aby ludzie pomyśleli, że wystarczy przyjmować pewną tabletkę, aby wywołać ten sam proces u siebie – zaznaczył.
Ale przyznaje, że ustalenia jego zespołu są ekscytujące i motywujące do dalszej pracy. Sugerują bowiem, że wywołanie tego procesu byłoby możliwe nawet na tak dużym i skomplikowanym organizmie jak człowiek.
Przypadkowy przełom
W 2007 r. jego zespół odkrył, że żywot nicieni Caenorhabditis elegans, którym podawano lek antydepresyjny, zawierający substancją czynną mianserynę, wydłużył się o 30-40 proc. Po kilku latach wytężonej pracy udało się ustalić, jak i dlaczego.
Odpowiedź uzyskano trzymając tysiące mikroskopijnych organizmów w wodzie z rozpuszczoną mianseryną i w zwykłej wodzie. Obserwowano aktywność sekwencji genów związanych z procesami starzenia się nicieni.
Punkt odniesienia i zaskoczenie
Obserwacje rozpoczynano od ustalenia punktu odniesienia, którym był poziom aktywności związanych ze starzeniem się genów u jednodniowych, czyli młodych dojrzałych nicieni, żyjących nie dłużej niż 2-3 tygodnie.
Wówczas zarejestrowano „dramatyczne zmiany” zachodzące w miarę procesu starzenia się obserwowanych organizmów. Jednakże owe zmiany było dla naukowców bardzo zaskakujące. Grupy genów, które razem grały określoną rolę, zaczęły działać na odwrót. Ów fenomen nazwano „draftem transkrypcyjnym”. Po zbadaniu myszy i 32 ludzkich mózgów, osób w wieku od 26 do 106 roku życia ustalono, że możliwe byłoby, aby zaszedł także u ssaków, czyli bardziej skomplikowanych od nicieni organizmów.
– Instrumentalizacja ekspresji genów wydawała się nie być już koordynowana przez proces starzenia się organizmu. Wyniki były bardzo trudne do zrozumienia. Geny odpowiedzialne za jedno i to samo były aktywne i nieaktywne w tym samym momencie – wyjaśniał Petrascheck.
Precyzyjniejsze narzędzie
– Draft transkrypcyjny może być używany do mierzenia procesów powiązanych ze starzeniem się uruchamiających się już w młodym, dojrzałym organizmie – podkreśliła Sunitha Rangaraju, współautorka publikacji. – Do tej pory wskaźnikiem była uśredniona śmiertelności, która nie jest precyzyjna – dodała.
Mając nowe, oparte na dryfie transkrypcyjnym narzędzie pomiarowe umożliwiające precyzyjniejsze badania nad starzeniem się naukowcy liczą na szereg odkryć. Mają np. nadzieję okryć metodę leczenia genetycznych predyspozycji do przedwczesnego starzenia się charakteryzującego zespół progerii Hutchinsona-Gilforda.
Stosując nową metrykę opracowaną na podstawie ustalono, że podawana nicieniom Caenorhabditis elegans mianseryna była skuteczna tylko pod warunkiem, że organizmy otrzymały ją na właściwym etapie swojego życia. Zaobserwowano bowiem, że u 10-dniowych nicieni traktowanych lekiem dryft
transkrypcyjny był analogiczny do tego odczytywanego u 3- dniowych organizmów. 10-dniowe organizmy fizjologicznie były o 7 dni młodsze.
Jednak organizmy 12-dniowe zmiany fizyczne były kompletne, a lek tylko i wyłącznie wydłużał żywotność nicieni o 7-8 dni nie hamując procesów starzenia się.
Blokada serotoniny blokuje starzenie?
Badacze przypuszczają, że to właśnie blokowanie przez mianserynę wydzielania się serotoniny jest powiązane z opóźnieniem procesu starzenia się organizmu. Jednakże w przypadku nicieni znaczne wydłużenie życia występowały tylko wtedy, gdy mianserynę podano organizmom świeżo dojrzałym.
Kolejne etapy
Naukowcy nie kryją, że z niecierpliwością czekają na wyniki kolejnego etapu. Zaplanowane są bowiem długotrwałe badania na myszach mające określić, czy proces jest możliwy także u ssaków i czy nie towarzyszą temu jakieś efekty uboczne. Chcą również precyzyjnie ustalić siłę oddziaływania na konkretne organy i określić, czy mianseryna działa w równym stopniu na różnej wielkości organizmy.
Najnowsze komentarze