Eksperimenti ar nematodu tārpiem palīdzēja krievu un amerikāņu molekulārajiem biologiem un matemātiķiem pierādīt, ka kāda ģenētiska programma kontrolē novecošanās procesu. Tā darbību būs iespējams traucēt ar narkotiku palīdzību, teikts rakstā, kas publicēts žurnālā Scientific Reports.
Pēdējos gados zinātnieku vidū ir atdzīvojušās debates par to, kāds ir cilvēku un dzīvnieku novecošanās un nāves process. Daži biologi un evolucionisti uzskata, ka šis process nav nejaušs un ka to kontrolē sava veida "nāves programma". Viņi sauc par īpašu gēnu komplektu, kas liek ķermenim izdalīties un mirst, dodot ceļu savai jaunai paaudzei.
Citi zinātnieki uzskata, ka novecošanās ir pilnīgi nejaušs mutāciju uzkrāšanās un nejaušas sadalīšanās process šūnās, kas noved pie tā saukto "novecojušo" šūnu uzkrāšanās organismā. Viņi pārstāj piedalīties ķermeņa dzīvē tāpēc, ka viņu DNS mutācijas parādās vai sasniedz dalīšanas robežas. Jaunākie eksperimenti parādīja, ka to izvadīšana no tārpu ķermeņa ievērojami pagarināja viņu dzīvi un uzlaboja dzīvībai svarīgās funkcijas.
Kails mola žurku un citu "nemirstīgu" dzīvnieku esamība, kā atzīmēja Pjotrs Fedichevs, Gero dibinātājs un MIPT laboratorijas vadītājs, pirms vairākiem gadiem lika savai komandai uzskatīt, ka joprojām vajadzētu pastāvēt novecošanās programmai un to varētu pārtraukt lietot noteiktas zāles vai mainot to, kā darbojas gēni.
Lai to meklētu, viņi izvēlējās sešus desmitus dažādu nematodu tārpu šķirņu, no kurām dažas dzīvoja neparasti ilgu laiku, desmitiem reižu pārsniedzot normu, bet citas dzīvoja salīdzinoši normālu periodu vai neparasti īsu laiku. Biologi ir mēģinājuši atklāt šo atšķirību attīstības iemeslus, salīdzinot, kā mainījās viņu gēnu aktivitāte dažādos dzīves posmos, un analizējot raksturīgās mutāciju kopas.
Sākotnēji zinātniekus interesēja atbilde uz vienu vienkāršu jautājumu - kāpēc mutācijas dažos gēnos, ko nematodes ieguva pat pirms viņi ienāca pasaulē, ievērojami pagarināja viņu dzīvi, un to bloķēšana ar RNS pieaugušā vecumā nedeva tādu pašu efektu.
Tas lika krievu ģenētiķiem un matemātiķiem, kā arī viņu kolēģiem Arkanzasas Medicīnas universitātē Litlrokā (ASV) aizdomas, ka tik nelielas izmaiņas izraisīja plaša mēroga pārstrukturēšanu visā novecošanās programmā, ko bija grūti vai neiespējami atkārtot.
Lai pārbaudītu šīs bažas, Fedichev un viņa kolēģi apvienoja savu mērījumu rezultātus un citu zinātnisko grupu eksperimentus liela mēroga datu bāzē, atspoguļojot, kā visu nematožu gēnu darbs mainījās, novecojot. Viņi analizēja tās saturu, izmantojot mašīnmācīšanās sistēmu, kas spēj izcelt pat vissmalkākās līdzības.
Reklāmas video:
Viņa parādīja, ka novecošanās process patiešām atgādina noteiktu programmu - gēnu aktivitāte visiem ilgstoši dzīvojošajiem tārpiem mainījās vienā virzienā. Citiem vārdiem sakot, viņa mainījās līdzīgā, nevis nejaušā veidā. Vissvarīgākais ir tas, ka palēnināšanās, kādā gēni mainīja viņu uzvedību, tieši atspoguļoja to, cik ilgi bezmugurkaulnieki spēja izdzīvot.
Šis atklājums lika Fedichevam un viņa komandai spekulēt, ka līdzīgu efektu var panākt ar zālēm, neizmantojot ģenētiskas iejaukšanās. Viņi mēģināja atrast līdzīgas vielas, izmantojot CMAP datu bāzi, kurā ir visaptveroša informācija par to, kā noteiktas zāles un citas vielas ietekmē dažādus cilvēka gēnus.
Viņa palīdzēja viņiem atrast četras iepriekš nezināmas zāles, kas "palēninās" novecošanās programmu līdzīgi kā ilgmūžības gēnu mutācijas. Pārbaudot tos uz normāliem tārpiem, parādījās, ka tie visi vienā vai otrā pakāpē palēnina nematožu novecošanos. Piemēram, visspēcīgākā narkotika, parastais analgīns, pagarināja viņu dzīvi par trešdaļu.
