Beépített genetikai csodafegyvert találtak a matuzsálemi kort megért emberekben
Először tárták fel nagy részletességgel olyan emberek genomját, akik szélsőségesen sokáig (legalább 105 évig) éltek. A nemzetközi, de elsősorban olasz kutatás szerzői arra voltak kíváncsiak, van-e valami genetikai oka a hosszú élettartamnak és a korral összefüggő betegségek elkerülésének. Az eredményeket a nyílt hozzáférésű eLife orvosbiológiai folyóiratban publikálták május 4-én.
A kutatásban olyan emberek mintáit vizsgálták, akik 105 évnél tovább éltek, majd az eredményeket összevetették egy másik csoport mintáival, akik bár kevésbé, de szintén benne járnak a korban, emellett pedig egészségesek, azaz nem jelentkezett náluk semmilyen korral járó krónikus betegség – mondta a tanulmány első szerzője, Paolo Garagnani, a Bolognai Egyetem kísérleti, diagnosztikai és különleges orvostudománnyal foglalkozó szakának docense. A fiatalabb kontrollcsoport tagjai Olaszországnak ugyanarról a vidékéről származtak, mint a szemi-szupercentenáriusok (azaz 105 év fölöttiek).
Garagnani és kollégái, több másik olasz és nemzetközi kutatócsoporttal, valamint a lausanne-i Nestlé Kutatóközpont kutatóival együttműködve összesen 81 105 és 110 év fölötti vizsgálati alanyt toboroztak. A fiatalabb kontrollcsoport 36 főből állt, az átlagéletkoruk 68 év volt.
Az összes résztvevő genomját szekvenálták, és keresték az idősebb és a fiatalabb csoport mintái közötti különbségeket. Eredményeiket összevetették egy olyan korábbi genetikai kutatásból származó adatokkal, amely 333 száz év fölötti és 358 hatvan év körüli olasz résztvevő genetikai mintáit elemezte.
DNS-javító génekben a kulcs
Az elemzés eredményeként öt olyan közös genetikai eltérést azonosítottak, amely gyakoribb volt a 105 és 110 pluszos csoportokban, mégpedig elsősorban a COA1 és a STK17A gének között. A már publikált adatokkal összevetve kiderült, hogy ugyanezeket az eltéréseket találták meg a korábbi 100 év fölöttiek körében elvégzett vizsgálat során. A számítógépes adatelemzésből nyert információk előrejelezték, hogy ez a genetikai változékonyság nagy valószínűséggel három különböző gén kifejeződését szabályozza.
A leggyakrabban előforduló genetikai változások a STK17A gén megnövekedett aktivitásával függtek össze egyes szövetekben. Ez a gén három, a sejtek egészsége szempontjából elsődleges területen fejti ki hatását: koordinálja a DNS sérülésére adott sejtes választ; elősegíti, hogy a sérült sejtben bekövetkezzen a sejt programozott halála, valamint kezeli a veszélyes reaktív oxigénfajták sejten belüli mennyiségét. Ezek a folyamatok mind fontos szerepet játszanak számos olyan betegség kialakulásában és progressziójában, mint a rák.
A gyakori genetikai eltérések a COA1 gén csökkent aktivitásával is összefüggést mutattak egyes szövetekben. Ez a gén hozzájárul egyebek mellett a sejtmag és a mitokondrium közötti megfelelő információcseréhez (a mitokondrium az az energiatermelő sejtszervecske, amelynek a normálistól eltérő működése az öregedés egyik jelentős tényezője).
További közös jellemző volt a BLVRA gén megnövekedett kifejeződése. Ez a gén a sejtek egészsége fölött őrködik azáltal, hogy a veszélyes reaktív oxigénfajták eltávolításához járul hozzá.
Mint Cristina Giuliani, a Bolognai Egyetem molekuláris antropológiai laboratóriumának vezető adjunktusa, a kutatás vezető szerzője elmondta, korábbi kutatások is arra jutottak, hogy a DNS helyreállítása, kijavítása az egyik mechanizmus, amely több fajnál is elősegíti, hogy az egyed sokáig élhessen. „Mi bizonyítottuk, hogy ez az emberekre is igaz. Emellett az adataink arra utalnak, hogy az életük utolsó évtizedeit élő emberek természetes sokfélesége részben azzal a genetikai változékonysággal függ össze, ami a 105 évnél is tovább élők különleges képességét adja: hogy tudniillik életük során képesek hatékonyan kezelni a sejtek rongálódását.”
Kisebb mutációs teher
A kutatásban megmérték a természetesen előforduló mutációkat is, amelyek rendszerint felhalmozódnak az emberekben a kor előrehaladtával. Kiderült, hogy hétből hat vizsgált génben a 105 és 110 év fölöttiek esetében sokkal kisebb volt a mutációs teher. A jelek szerint ezek az emberek valahogy elkerülték a korral összefüggő növekedést a káros mutációk előfordulásában, és ez megvédte őket olyan egészségügyi problémáktól, mint például a szívbetegségek.
Massimo Delledonne, a Veronai Egyetem professzora, a tanulmány első szerzője szerint ehhez foghatóan átfogó elemzés még nem készült a rendkívüli hosszúságú élettartam genetikai hátteréről. A részletes analízis által a kutatók mind az öröklött, mind a természetesen adódó genetikai változásokat megfigyelhették az idős emberekben. Eredményeik arra utalnak, hogy a DNS-helyreállító mechanizmusok és az alacsony mutációs teher az a két folyamat, amely megvédte ezeket a szép kort megért embereket a korral összefüggő betegségektől.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: