Znovu zapojené genetické „hodiny“ zpomalují stárnutí a prodlužují životnost buněk

Vědci z UC San Diego vyvinuli způsob, jak potenciálně zpomalit proces stárnutí buněk, pomocí oscilujících genetických „hodin“. V testech bylo zjištěno, že kvasinkové buňky žijí podstatně déle než ty bez.

Známé příznaky stárnutí, kterých se všichni děsíme, začínají na buněčné úrovni. Každá z našich bilionů buněk prochází během svého života kaskádou molekulárních změn, které utrpí různé typy poškození, až nakonec přestanou efektivně fungovat a odumřou. To přispívá k poklesu zdraví souvisejícího s věkem, od vrásek a šedivých vlasů až po zvýšené riziko mnoha nemocí.

V předchozí studii tým UC San Diego zjistil, že buňky zřejmě stárnou jedním ze dvou specifických procesů, přičemž se zavázaly k jedné cestě a nezabloudily na druhou. Rozdělení je zhruba 50/50, a to i mezi buňkami ze stejné genetické linie ve stejném prostředí. Jedna cesta zahrnuje pokles stability DNA a druhá pokles mitochondrií, které produkují energii pro buňky. V každém případě je konečný výsledek stejný – buněčná smrt.

Pro novou studii tým vyvinul způsob, jak zpomalit buněčné stárnutí tím, že buňkám umožní přecházet mezi těmito dvěma různými procesy. Chcete-li pokračovat v analogii s cestou, dosáhli byste svého konečného cíle (buněčná smrt) rychleji, pokud půjdete po jedné cestě přímo na konec, ale běháním tam a zpět mezi těmito dvěma to bude trvat mnohem déle.

Aby toho dosáhl, tým přepojil centrální genový regulační obvod, který řídí stárnutí buněk. Obvykle to funguje jako přepínač, který posílá konkrétní buňku konkrétní cestou, ale v tomto případě ji výzkumníci vyladili tak, aby fungovala jako genový oscilátor. To spouští buňku, aby periodicky přecházela z jedné cesty na druhou, čímž se zpomaluje příchod do cíle buněčné smrti.

Tým testoval zásah v kvasinkových buňkách a zjistil, že ty pod kontrolou genového oscilátoru žily asi o 82 % déle než kvasinkové buňky stárly normálně. Vědci tvrdí, že se jedná o nejvýraznější prodloužení životnosti jakéhokoli předchozího genetického nebo chemického zásahu proti stárnutí, který často funguje tak, že se snaží vrátit buňky do mladistvějšího stavu.

Lidé samozřejmě nejsou kvasinkové buňky, takže k běžnému slavení našich dvousetletých výročí nás čeká ještě dlouhá cesta. Ale tým se nyní zabývá aplikací této techniky na lidské buňky, včetně kmenových buněk a neuronů.