Už dokážeme prepnúť biologické hodiny tak, aby predĺžili život o 80 percent

Výskumný tím z Kalifornskej univerzity v San Diegu dokázal prestaviť biologické hodiny tým, že prekabátil genetickú informáciu, ktorá sa podieľa na starnutí buniek, a natiahol tak dĺžku života o viac ako 80 percent. K starnutiu prispieva mnoho faktorov. Niektoré z nich sú environmentálne, ako napríklad fajčenie, strava a znečistenie, ale iné sú hlboko zakorenené v spôsobe, ako sú naše bunky naprogramované. Každá naša bunka funguje ako malá molekulárna továreň, ktorá vykonáva všetky základné procesy, ktoré naše telo potrebuje na prežitie.

Problémom je, že tieto chemické reakcie môžu produkovať aj odpadové produkty, ktoré sa časom hromadia a môžu poškodiť našu DNA a ďalšie bunkové zložky. Nakoniec môžu tieto poškodené bunky začať produkovať zápaly alebo sa zmeniť na rakovinové nádory. V dôsledku toho si naše telo vyvinulo naprogramované metódy na odstavenie týchto buniek skôr, ako môžu spôsobiť akékoľvek problémy. V štúdii Kalifornskej univerzity, publikovanej v časopise Science, výskumný tím pod vedením postdoktorandky Zhen Zhou použil ako model procesu starnutia kvasinkové bunky.

Štúdia ukazuje, že do kvasinkových buniek možno vniesť nové, upravené genetické “obvody”, ktoré starnutie odďaľujú na relatívne dlhý čas. V kvasinkách je starnutie buniek riadené genetickým prepínačom, ktorý spôsobuje buď fragmentáciu bunkového mechanizmu na tvorbu bielkovín, alebo dysfunkciu „energetických elektrární“ bunky - mitochondrií. Ktorákoľvek z týchto ciest povedie ku konečnému zániku bunky a je väčšinou náhodné, ktorá „cesta zhoršovania“ sa uplatní.

Genetický prepínač, ktorý tieto cesty sprostredkúva, je riadený dvoma molekulami: jednou, ktorá riadi úpadok mechanizmu bunky na tvorbu bielkovín, a druhou, ktorá súvisí s funkciou mitochondrií. V normálnej bunke sa tieto molekuly navzájom potláčajú, takže prítomnosť jednej z nich zabraňuje produkcii druhej. Keď koncentrácia jednej molekuly stúpa, koncentrácia druhej klesá, až je nakoniec bunka nútená podriadiť sa jednej z ciest zhoršovania. 

V štúdii však bol vytvorený nový genetický obvod, ktorý umožňuje bunkám oscilovať medzi vysokými hladinami každej z týchto molekúl, čím sa zabráni tomu, aby sa podriadili niektorej z ciest súvisiacich s vekom. Tieto upravené bunky žili o 82 % dlhšie ako tie, do ktorých sa nezasahovalo, čo dokazuje zvýšenie dlhovekosti. Hoci sa táto štúdia uskutočnila na malej jednobunkovej hube, výsledky sú dôkazom konceptu, ktorý by sa mohol uplatniť aj na ľudské bunky. V kvasinkových bunkách totiž existuje mnoho bunkových dráh, ktoré sa objavujú aj v ľudských bunkách.

Ľudské bunky majú viac línií s viacerými vzájomne prepojenými spätnými väzbami. Dôležité však je, že na štúdium a modifikáciu dráh v oboch organizmoch možno použiť rovnaké/podobné techniky. Toto preprogramovanie buniek nie je rýchlym riešením starnutia, ktoré by mohlo znamenať nesmrteľnosť, ale mohlo by sa použiť na oddialenie nástupu chorôb súvisiacich s vekom. Uskutočniteľným cieľom by bolo znížiť riziko a chorobnosť na rakovinu, cukrovku 2. typu a iné choroby spojené s vekom u zdravých jedincov.

Zdroj: newsweek.com.