Emberi sejtek öregedését sikerült visszafordítani

Sokan örülnének, ha még az ő életükben feltalálnák az öregedés elleni csodaszert, például ha egyszerűen visszafordítanák a korral járó testi változásokat, és kész. Steve Horvath genetikaprofesszor epigenetikai órája óta tudjuk, hogy ez teoretikusan nem lehetetlen, a realitástól azonban még igen messze van.

Egy új kísérletben azonban valóban sikerült visszafordítani emberi sejtek öregedését, ami megalapozhatja az öregedés elleni gyógyszerek majdani kutatási irányait. Az Exeteri Egyetem kutatói – Lorna Harries molekuláris genetikus, megbízott professzor, illetve Matt Whiteman, a kísérleti gyógyászattudomány professzora – az Aging című tudományos lapban számoltak be eredményeikről.

Öregedésnek tekinthetjük a test működésének folyamatos hanyatlását, amely olyan gyakori krónikus betegségekkel függhet össze, mint a rák, a diabétesz vagy a demencia. Számos oka van annak, hogy az emberi test sejtjei és szövetei miért hagynak fel a megfelelő működéssel, de az öregedés biológiájában újabban a szeneszcens, ‘öregedő’ sejtek szövetekben, illetve szervekben történő elszaporodása került a középpontba a vénülés fő okaként.

Mi történik az öregedő sejtekben?

A szeneszcens sejtek idősebb, elhasznált sejtek, amelyek nemcsak nem működnek már megfelelően, hanem még a környezetükben lévő sejtek funkcióit is károsítják. A szeneszcens sejtek eltávolításának áldásos hatásait már kimutatták állatkísérletben: bizonyítottan késleltette egyes öregedéssel járó problémák, például a szürkehályog kialakulását.

A tudomány még nem érti pontosan, miért válnak a sejtek idővel szeneszcenssé, de a DNS metilációja, a gyulladásos folyamatok, illetve a kromoszómák végeit védő molekulasapkák, a telomerek rövidülése mind felmerül. Tavaly egy amish közösségben előforduló génmutációról állapították meg, hogy meggátolja a telomerek rövidülését, és azok, akikben megtalálható a génváltozat, átlagosan tíz évvel tovább élnek.

Telomerek rövidülése a kormoszómák végénFotó: KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRA/Science Photo Library

Egy szintén tavalyi kutatás szerint az is meghatározó lehet a sejtek elöregedésében, hogy elvész a gének térben, időben megfelelő ki- és bekapcsolásának képessége. Ahogy az ember öregszik, egyre kevésbé képes beleszólni génjeinek szabályozásába. Minden sejt tartalmazza az élőlény létrehozásához és működéséhez szükséges összes információt, de nem minden szövetben, nem minden körülmények között kapcsolódnak be az egyes gének. Ez az egyik jellemző, amely megkülönböztet például egy szívsejtet egy vesesejttől annak ellenére, hogy a bennük rejlő genetikai állomány ugyanaz.

Amikor egy gén aktiválódik a sejten belülről vagy kívülről érkező jelzés hatására, molekuláris üzenetet bocsát ki, ezt nevezik hírvivő RNS-nek vagy röviden mRNS-nek. Némi leegyszerűsítéssel az mRNS minden információt tartalmaz, amelyet a gén is. Ma már ismert, hogy az emberi gének 95 százaléka több különféle üzenet kibocsátására képes attól függően, hogy mire van szüksége a sejtnek.

Olyan ez, mintha minden gén egy ételrecept volna, és attól függően, hogy hozzáadjuk-e a kakaóport, lehetne belőle sima vagy kakaós piskóta is – írták a szerzők a tanulmány Conversationre kikerült összefoglalójában. Hogy milyen típusú molekuláris üzenet induljon útnak adott időben, egy 300 proteinből álló fehérjecsoport, az úgynevezett splicing faktorok határozzák meg. (Az öregedésért leginkább felelőssé tehető fehérjéket egyébként nemrég egy magyar kutatócsoport osztályozta gépi tanulással.)

A korral a splicing faktorok mennyisége csökken, ami azt jelenti, hogy az öreg sejtek kevésbé képesek a gének ki- és bekapcsolására a környezeti változásokra adott reakcióként. Az idősebb emberektől vett vérmintákban ezekből a fontos szabályozókból kevesebb található, de a különféle emberi szövetekből izolált szeneszcens sejtekben is kisebb a mennyiségük.

Hogyan újulhatnak meg az öreg sejtek?

A tanulmány készítői egy ideje már keresik a módját, hogyan lehetne visszaállítani a splicing faktorok kiválasztódását, végül egy olyan vegyülettel értek el sikert, amely kis mennyiségben hidrogén-szulfidot (kén-hidrogént) bocsátott ki a sejtekbe. A kén-hidrogén alapvetően erősen mérgező anyag, ha máshonnan nem, a záptojás szagáról ismerjük, de megtalálható vulkáni gázokban és kénes ásványvizekben is. Az elöregedett sejtekbe juttatva a vegyület többszörösére növelte bizonyos splicing faktorok kiválasztódását, azaz a sejt visszanyert valamit a fiatal sejtekre jellemző génaktiváló képességből. Az elhasználódott sejtek így megújultak.

A kén-hidrogén természetesen is előfordul az emberi testben, és állatkísérletekben már korábban is kimutatták pozitív hatásait öregedéssel összefüggő betegségek kezelésében. Mérgező volta miatt a kutatóknak először arra kellett rájönniük, hogyan juttassák egyenesen a sejtnek abba a részébe, ahol szükség van rá.

Harries és Whiteman kutatócsoportja különleges, a mitokondriumba kerülő és ott kén-hidrogént leadó „donor” molekulákat vetett be, így egyenesen a mitokondriumban, az energiát előállító és tároló sejtszervecskében tudták a szer koncentrációját lokálisan megnövelni, ahol feltételezésük szerint a kén-hidrogén kifejti hatását. Így elég volt kis dózisokkal kísérletezni, és a mellékhatások veszélye csökkent.

A kutatók remélik, hogy ehhez hasonló molekuláris eszközök bevetésével végül élő emberek szervezetében is képesek lesznek megfiatalítani a szeneszcens sejteket, ezáltal hatékonyabban vehetik fel a harcot az idős korral összefüggő betegségekkel. Bár ez még a jövő áttörései közé tartozik, a kutatás mindenesetre ígéretes kezdet.

Tombol az erőszakszex a tenger mélyén

A szexuális kényszerítés a szaporodási stratégia része lehet az Ausztrália nyugati partjainál élő palackorrú delfineknél. A populációban rendszeresen előfordul, hogy a hímekből álló bandák magányos nőstényeket erőszakolnak meg.