Nemirstība ir cilvēces lolotā vēlme. Un no zinātniskā viedokļa tas a priori nav reāli realizējams. Jautājums gulstas uz novecošanās mehānismu: vai šūnas pašas noārdās, uzkrājot "atkritumus", vai arī tas ir ģenētiski noteikts? Pēdējā gadījumā "nāves programma" ir teorētiski atspējota. Vai nematodes tārpi atradīs slēdzi?
Atgādiniet, ka visas dzīvības formas uztur pašdziedinošu vidi molekulārā līmenī. Tomēr laika gaitā to pārstāj uzturēt, un notiek šūnu struktūru bojājumi, ko sauc par oksidatīvo stresu.
Pēdējo pusgadsimtu zinātnieki cenšas saprast, kāpēc notiek "režīma maiņa" un, piemēram, organismā palielinās reaktīvo skābekļa sugu - brīvo radikāļu - ražošana.
Nematožu metabolisma pētījumi parādīja, ka, samazinoties oksidācijas līmenim, palielinās apaļtārpu parazītu dzīves ilgums. Dažos eksperimentos tas ir gandrīz divreiz lielāks par "standartu".
Ar DNS analīzes palīdzību bija iespējams uzzināt, ka novecošanos pavada dažas izmaiņas ģenētiskajā līmenī. Piemēram, p16INK4a gēns tika lokalizēts pelēm, kas spēj ietekmēt reģenerāciju; tas ar laiku aktivizējās, izraisot šūnu noārdīšanos.
Problēma ir tā, ka ir diezgan problemātiski saistīt vielmaiņas traucējumus ar dažiem īpašiem mehānismiem, nejauši vai ģenētiski noteiktiem. "Šādos gadījumos ir ļoti grūti pateikt, kur ir cēlonis un kur ir sekas," skaidro bioķīmiķis Braiens Kenedijs no Vašingtonas universitātes.
Tas nozīmē, ka visi iepriekš minētie negatīvie procesi molekulārajā līmenī var pavadīt novecošanos, nevis to izraisīt.
Vairāku pētījumu laikā jau ir bijis iespējams noteikt, ka izmaiņas noteiktu gēnu ekspresijā (tas ir, to darbībā) var ietekmēt organisma dzīvi. Tomēr nebija pārliecības, ka šie konkrētie DNS reģioni ir atbildīgi par "īstu" novecošanos.
Un tagad Stenfordas molekulārie biologi Stjuarta Kima vadībā apgalvo, ka viņi pirmo reizi ir spējuši iegūt tiešus pierādījumus par ģenētisko "novecošanās programmu" esamību. Ziņojums par šo darbu tika publicēts žurnālā Cell.
Reklāmas video:
Zinātnieki ir veikuši pilnīgu gēnu ekspresijas salīdzinošo analīzi jaunās un vecās nematodēs. Tika identificētas apmēram tūkstoš atšķirības, kuras tomēr galvenokārt kontrolēja tikai trīs transkripcijas faktori - ELT-3, ELT-5 un ELT-6.
Šie proteīni kalpo kā sava veida "veļas maisiņi", kas aktivizē vai deaktivizē atsevišķus gēnus iedzimtas informācijas pārnešanai. Un viņu darba algoritms vecajos un jaunajos tārpos ievērojami atšķīrās.
Bet kā pārbaudīt, kas kontrolē pašus transkripcijas faktorus - kaitīgu mutāciju uzkrāšanos vai iedzimtu programmu? Lai to izdarītu, pētnieki tārpus pakļāva vairāku veidu kaitīgai iedarbībai - oksidatīvajam stresam, infekcijai ar vīrusiem un starojuma iedarbībai.
Tomēr nekas neietekmēja trīs galveno olbaltumvielu ekspresiju. Balstoties uz iegūtajiem rezultātiem, zinātnieki secināja, ka novecošanās mehānismu iedarbināšana notiek ģenētisku faktoru ietekmē. “Tārpu genomā ir norādījumi,” saka Dr Kim.
Lai vēlreiz pārbaudītu "iedzimto" hipotēzi, amerikāņi neitralizēja divu faktoru (ELT-5 un ELT-6) izpausmes tārpos vecumdienās. Rezultātā personas, kuras tika pakļautas intervencei, dzīvoja pusotru reizi ilgāk nekā viņu parastie kolēģi.
Pētījuma vadošais autors gēnu darba mainīšanas procesu dēvē par “attīstības novirzi” un to saista ar reprodukciju: “Transkripcijas faktoriem ELT-3, ELT-5 un ELT-6 var būt liela nozīme jaunas nematodes attīstībā, bet pēc to funkcijas izpildes viņi vienkārši pārstāj darboties tā, kā vajadzētu - tiklīdz reproduktīvais vecums ir beidzies."
Tomēr, pēc doktora Kenedija teiktā, pamatojoties uz iegūtajiem datiem, nav iespējams viennozīmīgi izslēgt šūnu "gružu" un citu (atšķirīgu no identificētajiem) ģenētisko mehānismu ietekmi. Ķermenis ir sarežģīta lieta.
Ir arī citas versijas. Jo īpaši mēs jau esam rakstījuši par mēģinājumiem atrast "novecošanās gēnus" nematodēs. Tad zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka novecošanās ir ģenētiska programma, taču tā precīzi izpaužas šūnu atlieku uzkrāšanā.
No otras puses, Stenfordas grupas atklājumi nedaudz saskan ar cita eksperimenta datiem - šoreiz cilvēkiem. To veica Gerontologu grupa no Klusā okeāna veselības pētījumu institūta Bredlija Vilkoksa vadībā. Ziņojums par šo darbu tika publicēts žurnālā PNAS.
Havajiešu zinātnieki izpētīja 213 cilvēku, kas vecāki par 95 gadiem, ģenētiskās kombinācijas un nonāca pie secinājuma, ka noteikta viena no gēnu (saukta par FOXO3A) mutācija palielina iespējas izdzīvot gadsimtu garo pavērsienu divas līdz trīs reizes. "Ja jūs mantojāt šo kombināciju, tad domājiet, ka esat sasniedzis džekpotu," skaidro Dr Willcox.
Tādējādi šķiet apstiprinājusies hipotēze par novecošanās iedzimto pamatu. Un tas ir iepriecinoši. Tādā ziņā, ja attiecīgos gēnus var izolēt, tad tos arī būs iespējams neitralizēt.
Piemēram, profesors Kims ir ļoti optimistisks. Viņš ir pārliecināts, ka "jaunības eliksīru" var pilnībā sintezēt, ja tiek veikta veca un jauna cilvēka molekulāro kompleksu salīdzinošā analīze - pēc analoģijas ar nematodes tārpiem.