Źródło wiecznej młodości. Ingerencja w epigenom pozwoli wydłużyć życie nawet o 50 lat
Obsesyjna walka o młody wygląd i zachowanie zdrowia napędza przemysł kosmetyczny, farmaceutyczny, zasila kieszenie chirurgów plastycznych i zmusza naukowców do poszukiwania kolejnych rozwiązań. Prof. Belmonte przekonuje, że eliksir młodości jest w zasięgu naszych rąk.
Czarna mysz leży na brzuchu. Jest zwinięta w kulkę, wygięta w nienaturalnej pozie. Nie rusza się, od czasu do czasu tylko mruga oczami. Jej narządy przestają pracować. Zdaje się, że tylko kilka chwil dzieli ją od śmierci. Ma progerię, chorobę związaną z przyśpieszonym starzeniem, spowodowaną mutacją genetyczną. Mysz ma zaledwie trzy miesiące.
W hiszpańskim laboratorium prof. Juana Carlosa Izpisúa Belmonte dochodzi do cudu. Ta sama schorowana mysz staje się nagle żywa i aktywna. Wszystko za sprawą podania specjalnej mieszanki leków, która odmładza. Mowa tutaj przede wszystkim o doksycyklinie, która hamuje biosyntezę białka w komórkach.
- To całkowicie odmładza – mówi prof. Belmonte w rozmowie z Technlogy Review. - Jeśli zajrzymy do jej wnętrza, to oczywiście zauważymy, że wszystkie narządy, wszystkie komórki są młodsze – dodaje.
Programowanie organizmu
Cały proces odmładzania naukowcy określają jako przeprogramowanie. W jego trakcie dochodzi do zresetowania znaków epigenetycznych, czyli przełączników chemicznych w komórce. Te określają, które z genów są włączone, a które wyłączone.
Ich resetowanie sprawia, że komórka powraca do stanu wcześniejszego. Czasami jest to nawet stan pierwotny, embrionalny. Technika ta jest często stosowana w laboratoriach zajmujących się produkcją komórek macierzystych.
Belmonte uważa, że programowanie epigenomów może okazać się eliksirem życia. Epigenom to zbiór różnych czynników, które modyfikują działanie genomu będącego materiałem genetycznym zawartym w podstawowym zespole chromosomów.
W rozmowie z WP Tech, prof. dr hab. n. med. Rafał Płoski z zakładu genetyki medycznej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, wyjaśnił działanie genomu i epigenomu.
- Genom może być regulowany. Działanie to porównajmy do utworu muzycznego, który jest zapisany na nośniku elektronicznym. Jak go gramy to możemy zdecydować czy odtwarzamy utwór głośniej, czy ciszej. Można odtworzyć go na różne sposoby – dodając basy itp. Tak samo jest z epigenomem. Możemy wpływać na jego działanie – podkreśla Płoski.
- Główna różnica między genomem i epigenomem jest taka, że zmiana w genomie jest nieodwracalna i będzie dziedziczona. Z kolei zmiany w epigenomie nie są dziedziczone i są odwracalne – dodaje Płoski.
Proces starzenia się
Belmonte zaznacza, że starzenie się to nic innego jak zaburzenie zachodzące na poziomie komórkowy. Ingerencje w epigonom nie pozwolą nam co prawda żyć wiecznie, ale opóźnią proces starzenia i moment śmierci. Wg badań profesora nic nie stoi na przeszkodzie, by wydłużyć życie człowieka o kolejne 30 albo nawet 50 lat.
Sposób "leczenia", jaki Belmonte zastosował u starzejących się i chorych myszy, opiera się na odkryciu zdobywcy nagrody Nobla – japońskiego naukowca Shinya Yamanaka. Japończyk pokazał, w jaki sposób dodanie tylko czterech białek do dorosłych ludzkich komórek pozwala je przeprogramować i sprawić, że będą zachowywały się jak w nowo powstałym zarodku.
Belmonte inspirował się również salamandrami, które mogą regenerować uszkodzone tkanki i narządy.
Przedawkowanie leku
Efekty eksperymentów na myszach nie zawsze były zadowalające, ponieważ część obiektów umierała szybciej, a w ich ciele pojawiały się guzy. Problem ten dotyczył zwierząt, w przypadku których przedawkowano lek. Za to myszy otrzymujące ograniczoną jego dawkę stawały się silniejsze i odporniejsze.
Badania prof. Belmonte wskazują, że już niedługo proces starzenia może znaleźć się pod kontrolą. Na razie zespół naukowców planuje kolejne badania, tym razem na zdrowych myszach, które żyją średnio 2,5 roku. Zatem kiedy czeka nas przełom?
- Za wcześnie by mówić, że jest to prawda i będzie tak, jak chcemy - kontynuuje prof. Rafał Płoski. - Z drugiej strony nie można mówić, że to abstrakcja. Jest to ciekawy szlak i pokazuje, że usunięcie niektórych skutków starzenia jest możliwe.
Prof. Płoski dodaje jednak, że starość to nie tylko epigenom, ale też znaczna deregulacja i uszkodzenia genomu. - Nasze DNA się po prostu zużywa. Regulacja epigenomu pozwoli te zużycie spowolnić, ale nie całkowicie zatrzymać.
