Potraga za izvorom vječne mladosti dovela nas je od kamena mudraca do epigenetike, znanstvene discipline koja proučava kako okoliš utječe na gene. Upravo su u utjecajima iz okoliša znanstvenici pronašli rješenje te smatraju da aktivacija i gašenje gena dovodi do starenja, ne nužno njihove mutacije.
Znanstvenici su oduvijek tražili načine kako usporiti, zaustaviti ili poništiti proces starenja. Dok su istraživanja i medicinski napredak pomogli produžiti životni vijek ljudi, starenje se nastavlja. Mnogo godina je većina znanstvenika vjerovala da su promjene u DNA, zvane mutacije, vodeći uzrok starenja. Nedavno je tim predvođen znanstvenicima s Medicinskog fakulteta Harvard pronašao dokaze za alternativnu hipotezu - promjene koje utječu na ekspresiju DNA utječu na starenje. Takav utjecaj na ekspresiju gena naziva se epigenetika. Znanstvenici su svoju hipotezu pokazali na modelu miša gdje su promjene u epigenetskim informacijama uzrokovale prvo starenje miševa, a zatim su starenje obrnuli. Istraživanje je objavljeno u časopisu Cell.
Što je epigenetika?
Kako bismo razumjeli rezultate istraživanja, važno je znati što podrazumijeva pojam epigenetike. Geni se mogu aktivirati i utišati pod utjecajem kemijskih spojeva, a kada to čine bez da nastaju mutacije govorimo o epigenetskom utjecaju. Znanstvena grana epigenetike govori nam da okoliš može utjecati na gene bez da se sami geni promijene. Epigenetski utjecaj na gene mogu imati sljedeći faktori:
- Prehrana
- Fizička aktivnost
- Pretilost
- Duhan i alkohol
- Zagađenje iz okoliša
- Stres
- Infekcije
- Karcinom.
Epigenetika i starenje
Medical News Today razgovarao je s autorom istraživanja dr. Davidom Sinclairom, profesorom na Odsjeku za genetiku i jednim od ravnatelja Paul F. Glenn Centra za istraživanje biologije starenja na Medicinskom fakultetu Harvard. Dr. Sinclair je objasnio kako je istraživački tim odlučio proučavati epigenetiku kao potencijalni pokretač procesa starenja na temelju prethodnih istraživanja u kojima je sudjelovao 1990-ih koja su pokazala da je životni vijek pod kontrolom epigenetskih regulatora zvanih sirtuini.
“Otkrili smo da ako uključite tri gena “Yamanaka” koji se inače uključuju tijekom embriogeneze, možete sigurno preokrenuti proces starenja za više od 50 %”, objasnio je i dodao: “Ovi geni pokreću program koji nije dobro shvaćen, ali ishod je promjena starosti i obnova funkcije tkiva. Na primjer, možemo preokrenuti starost optičkih živaca kako bismo obnovili vid svih miševa”.
Tijekom ovog istraživanja, znanstvenici su napravili privremene, brzo zacjeljujuće "rezove" u DNA miševa. Ti su rezovi oponašali učinak određenog načina života i okoliša na epigenetski obrazac DNA. Otkrili su da su rezovi uzrokovali promjenu epigenetskog obrasca miševa i na kraju kvar, rezultirajući time da miševi počnu izgledati i ponašati se starije. Ovi miševi također su imali povećane biomarkere koji ukazuju na starenje.
Znanstvenici su zatim tim miševima dali gensku terapiju kako bi preokrenuli epigenetske promjene za koje su rekli da su "resetirali" epigenetski program miševa i u konačnici preokrenuli starenje koje su miševi doživjeli. "Nadamo se da se ovi rezultati smatraju prekretnicom u našoj sposobnosti da kontroliramo starenje", kaže Sinclair. “Ovo je prvo istraživanje koje pokazuje da možemo imati preciznu kontrolu biološke starosti složene životinje; da ga možemo po volji okrenuti naprijed i nazad", zaključio je.
Što to znači za starenje ljudi?
MNT je o istraživanju razgovarao s dr. Santoshom Kesarijem, neurologom u Zdravstvenom centru Providence Saint John u Santa Monici i regionalnim medicinskim direktorom Istraživačkog kliničkog instituta Providence Southern California. Dr. Kesari je zaključio da je ovo "vrlo uzbudljiva studija", koja otvara razumijevanje o tome kako dolazi do starenja i kako ga možemo mjeriti na razini DNA.
"Pokazalo se da (za starenje) nije odgovorno samo to što nakupljamo mutacije u DNA, za što mislimo da je jedan od glavnih čimbenika koji uzrokuju poremećaje povezane sa starenjem, ... nego više i način kako se DNA čita" objasnio je dr. Kesari. “Kako starimo, čitanje naše DNA se mijenja. To doista otvara novi način razmišljanja o starenju, ali također i novi način razmišljanja o obračunu sa starenjem razvojem lijekova koji utječu na to kako stanica čita DNA”, rekao je.
Budući da je ovo istraživanje provedeno na životinjskom modelu, dr. Kesari je rekao da bi sljedeće pitanje i izazov bio razumjeti kako pojedini ljudi stare u stvarnom svijetu, koji su testovi potrebni i kako znanstvenici mogu pratiti "loše" starenje. “Kakvi su to markeri? Koje lijekove možemo učiniti da to testiramo?", sve su pitanja na koje liječnik smatra da trebamo odgovoriti te dodaje: “Sigurno ne želimo čekati 10, 20 ili 30 godina da bismo proveli istraživanje starenja, tako da je izazov zapravo identificirati markere kod ljudi". Objašnjava da je potrebno i testirati lijekove pomoću tih kratkoročnih biomarkera koji nam govore djeluje li lijek ili ne i utječe li na poremećaje povezane sa starenjem.
